Síntese de nanopartículas de óxido de zinco na presença de fitocompostos

Abstract

Este estudo teve como objetivo investigar a síntese verde de nanopartículas de óxido de zinco (NPZnO) utilizando o extrato de calêndula (Ext) e o óleo essencial de Melaleuca (OEM) como fontes de fitocompostos, além de avaliar a influência do pH e da temperatura nessa reação. Posteriormente, as melhores condições reacionais foram utilizadas para estudar o revestimento das nanopartículas com tetraetoxissilanos (TEOS) ou poli(ácido lático) (PLA). As propriedades estruturais, óticas e morfológicas das nanopartículas de óxido de zinco foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia de ultravioleta visível (UV-vis), espectroscopia no Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os menores tamanhos médios de cristalitos, calculado por DRX, foram obtidos para as NPZnO sintetizadas na ausência e na presença de fitocompostos em pH 12, sendo os menores tamanhos para a síntese realizada na presença de extrato de Melaleuca. A funcionalização das NPZnO com moléculas bioativas foi comprovada por FTIR. Na caracterização por MEV, foram observadas morfologias distintas das NPZnO de acordo com as condições experimentais utilizadas. Posteriormente, as NPZnO, obtidas por síntese verde, foram recobertas com TEOS e PLA. A presença dos recobrimentos foi comprovada por FTIR. As NPZnO recobertas com TEOS e PLA, sintetizadas na presença de extrato de calêndula, apresentaram os menores diâmetros médios de cristalitos. Essas descobertas contribuem para o avanço no entendimento da síntese verde das NPZnO e de seu recobrimento, fornecendo informações para aplicações específicas em diversas áreas da ciência. Destaca-se a importância do controle preciso das condições de síntese e da escolha adequada das matérias primas, o que pode ter implicações práticas nas propriedades ópticas, estruturais e morfológicas.

This study aimed to investigate the green synthesis of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) using marigold extract (Ext) and tea tree essential oil (OEM) as sources of phytochemicals, as well as to evaluate the influence of pH and temperature on this reaction. Subsequently, the best reaction conditions were used to study the coating of nanoparticles with tetraethoxysilanes (TEOS) or poly(lactic acid) (PLA). The structural, optical, and morphological properties of zinc oxide nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). The smallest average crystallite sizes, calculated by XRD, were obtained for the ZnO NPs synthesized in the absence and presence of phytochemicals at pH 12, with the smallest sizes for synthesis performed in the presence of tea tree extract. The functionalization of ZnO NPs with bioactive molecules was confirmed by FTIR. In the SEM characterization, distinct morphologies of ZnO NPs were observed according to the experimental conditions used. Subsequently, the green-synthesized ZnO NPs were coated with TEOS and PLA. The presence of coatings was confirmed by FTIR. ZnO NPs coated with TEOS and PLA, synthesized in the presence of marigold extract, presented the smallest average crystallite diameters. These findings contribute to advancing the understanding of green synthesis of ZnO NPs and their coating, providing valuable information for specific applications in various scientific fields. The importance of precise control of synthesis conditions and appropriate choice of raw materials is emphasized, which may have practical implications on optical, structural, and morphological properties.