The research work involves the development of better and reliable method for the bio-fabrication of Zinc oxide nanoparticles through green method using Moringa Oleifera extract as an effective chelating agent. The electrochemical activity, crystalline structure, morphology, isothermal behavior, chemical composition and optical properties of ZnO nanoparticles were studied using various characterization techniques i.e. Cyclic voltammetry (CV), X-ray powder diffraction (XRD), High resolution transmission electron microscopy (HRTEM), Selected area electron diffraction (SEAD), Differential scanning calorimetry/thermogravimetric analysis (DSC/TGA), Fourier Transform Infrared analysis (FTIR) and Ultraviolet spectroscopy studies (UV–vis). The electrochemical analysis proved that the ZnO nano has high electrochemical activity without any modifications and therefore are considered as a potential candidate in electrochemical applications. The XRD pattern confirmed the crystallinity and pure phase of the sample. DSC/TGA analysis of ZnO sample (before anneal) revealed three endothermic peaks around 140.8 °C, 223.7 °C and 389.5 °C. These endothermic peaks are attributed to the loss of volatile surfactant, conversion of zinc hydroxide to zinc oxide nanoparticles and transformation of zinc oxide into zinc nanoparticles. Mechanisms of formation of the ZnO nanoparticles via the chemical reaction of the Zinc nitrate precursor with the bioactive compounds of the Moringa oleifera are proposed for each of the major family compounds: Vitamins, Flavonoids, and Phenolic acids.

Green protocols for the synthesis of nickel oxide nanoparticles using Moringa oleifera plant extract has been reported in the present study as they are cost effective and ecofriendly, moreover this paper records that the nickel oxide (NiO) nanoparticles prepared from green method shows better cytotoxicity and antibacterial activity. The NiO nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), High resolution transmission electron microscopy (HRTEM), Energy dispersive X-ray analysis (EDX), and Photoluminescence spectroscopy (PL). The formation of a pure nickel oxide phase was confirmed by XRD and FTIR. The synthesized NiO nanoparticles was single crystalline having face centered cubic phase and has two intense photoluminescence emissions at 305.46nm and 410nm. The formation of nano- and micro-structures was confirmed by HRTEM. The in-vitro cytotoxicity and cell viability of human cancer cell HT-29 (Colon Carcinoma cell lines) and antibacterial studies against various bacterial strains were studied with various concentrations of nickel oxide nanoparticles prepared from Moringa oleifera plant extract. MTT assay measurements on cell viability and morphological studies proved that the synthesized NiO nanoparticles posses cytotoxic activity against human cancer cells and the various zones of inhibition (mm), obtained revealed the effective antibacterial activity of NiO nanoparticles against various Gram positive and Gram negative bacterial pathogens.

To photo-catalytically degrade RhB dye using solar irradiation, CeO2 doped TiO2 nanocomposites were synthesized hydrothermally at 700 °C for 9 hrs. All emission spectra showed a prominent band centered at 442 nm that was attributed to oxygen related defects in the CeO2-TiO2 nanocrystals. Two sharp absorption bands at 1418 cm-1 and 3323 cm-1 were attributed to the deformation and stretching vibration, and bending vibration of the OH group of water physisorbed to TiO2, respectively. The photocatalytic activities of Ce-TiO2 nanocrystals were investigated through the degradation of RhB under UV and UV+ visible light over a period of 8 hrs. After 8 hrs, the most intense absorption peak at 579 nm disappeared under the highest photocatalytic activity and 99.89% of RhB degraded under solar irradiation. Visible light-activated TiO2 could be prepared from metal-ion incorporation, reduction of TiO2, non-metal doping or sensitizing of TiO2 using dyes. Studying the antibacterial activity of Ce-TiO2 nanocrystals against E. coli revealed significant activity when 10 μg was used, suggesting that it can be used as an antibacterial agent. Its effectiveness is likely related to its strong oxidation activity and superhydrophilicity. This study also discusses the mechanism of heterogeneous photocatalysis in the presence of TiO2.

The Williamson-Hall (W-H) equation, which has been used to obtain relative crystallite sizes and strains between samples since 1962, is revisited. A modified W-H equation is derived which takes into account the Scherrer equation, first published in 1918, (which traditionally gives more absolute crystallite size prediction) and strain prediction from Raman spectra. It is found that W-H crystallite sizes are on average 2.11 ± 0.01 times smaller than the sizes from Scherrer equation. Furthermore the strain from the W-H plots when compared to strain obtained from Raman spectral red-shifts yield factors whose values depend on the phases in the materials – whether anatase, rutile or brookite. Two main phases are identified in the annealing temperatures (350 °C–700 °C) chosen herein – anatase and brookite. A transition temperature of 550 °C has been found for nano-TiO2 to irreversibly transform from brookite to anatase by plotting the Raman peak shifts against the annealing temperatures. The W-H underestimation on the strain in the brookite phase gives W-H/Raman factor of 3.10 ± 0.05 whereas for the anatase phase, one gets 2.46 ± 0.03. The new βtot2cos2θ-sinθ plot and when fitted with a polynomial yield less strain but much better matching with experimental TEM crystallite sizes and the agglomerates than both the traditional Williamson-Hall and the Scherrer methods. There is greater improvement in the model when linearized – that is the βtotcos2θ-sinθ plot rather than the βtot2cos2θ-sinθ plot.

This contribution reports on the synthesis and the main physical properties of ZnO nanoparticles synthesized for the first time by a completely green process using Agathosma betulina plant extract as an effective chelating agent. The surface/interface and volume room temperature properties of these quasi-spherical 15.8 nm in size ZnO nanoparticle by transmission electron microscopy, energy dispersive X-Ray Spectroscopy, X-rays diffraction, attenuated total reflection IR and Raman spectroscopy are reported. Likewise, a spark sintered pellet made of such nanoparticles exhibited a significant nonlinear current–voltage exponential response characteristic of a varistor.

This study reports on the bio-synthesis and the main physical properties of p-type Co3O4 nanoparticles for the first time by a completely green chemistry process using Aspalathus linearis's natural extract as an effective chelating agent. Their surface/interface and optical properties are reported. In addition to the X-ray diffraction investigations, the Raman, and infrared as well as X-ray photoelectron spectroscopies confirmed the single phase of the Co3O4 nanoparticles. As their average size can be as low as ⟨φparticle⟩ ∼3.6 nm, the reticular atomic plans are under a slight compressive state.