تصنيع أخضر وتشخيص للجسيمات النانوية المستمدة من نبات الحاد للتطبيق ات الهندسية الكيميائية: دراسة أكاديمية

Abstract

في هذه الدراسة، تم تخليق جزيئات نانوية من أكسيد الزنك (ZnO) وأكسيد المغنيسيوم (MgO) باستخدام مستخلص (Cornuca monacantha Del) كعامل اختزال وتثبيت بيئي. تم توصيف الجزيئات النانوية باستخدام تقنيات طيفية مثل الأشعة فوق البنفسجية-المرئية، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، وانتشار الأشعة السينية (DRX). كانت فجوة الطاقة لجزيئات MgO و ZnO حوالي 3.63 و 4 إلكترون فولت، على التوالي. أظهرت الجزيئات النانوية حجماً قدره 16.13 نانومتر لأكسيد الزنك و 5.2 نانومتر لأكسيد المغنيسيوم. حسنت حسابات نظرية الكثافة (DFT) باستخدام مجموعات قاعدة B3LYP وLANL2DZ/6-31G(d,p) هندسة الجزيئات النانوية، مؤكدةً أن ZnO يتبنى هيكل حلقي سداسي، بينما يظهر MgO هندسة مكعبة. أشار التحليل إلى أن فجوة HOMO-LUMO تشير إلى استقرار إلكتروني أعلى لأكسيد الزنك (ZnO) (4 إلكترون فولت) مقارنةً بأكسيد المغنيسيوم (MgO) (3.63 إلكترون فولت). كشف تحليل شحنة مولكين عن وجود استقطاب كبير للإلكترونات في كتل ZnO، مما يدل على خصائص أيونية قوية، بينما أظهر MgO د. In this study, zinc oxide (ZnO) and magnesium oxide (MgO) nanoparticles were synthesized using (Cornuca monacantha Del) extract as a green reducing and stabilizing agent. The nanoparticles were characterized using spectroscopic techniques such as UV-visible, Fourier transform infrared (FTIR), and X-ray diffraction (DRX). The energy bandgap of MgO NPs and ZnO NPs was about 3.63 and 4 eV, respectively. The nanoparticles showed a size of 16.13 nm for ZnO and 5.2 nm for MgO. Density functional theory (DFT) calculations using B3LYP and LANL2DZ/6-31G(d,p) basis sets improved the geometry of the nanoparticles, confirming that ZnO adopts a hexagonal ring structure, while MgO exhibits a cubic geometry. Analysis indicated The HOMO-LUMO gap indicates higher electronic stability for zinc oxide (ZnO) (4 eV) compared to magnesium oxide (MgO) (3.63 eV). Mulliken charge analysis revealed a significant electron polarization in ZnO clusters, indicating strong ionic properties, while MgO showed a lower degree of polarization, reflecting a mixed ionic-covalent bond nature. These combined experimental and theoretical insights contribute to the understanding of the physicochemical properties of plant-derived metal oxide nanoparticles, supporting their applications in catalytic and biomedical fields