Green synthesis of nanoparticles (NPs) is a straightforward, non-toxic, and economical approach that serves as a substitute for the harmful effects associated with conventional NP synthesis methods. The present study demonstrates the green synthesis of Titanium Dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) from Carica papaya (C. papaya) leaves and then their dispersion within the nematic liquid crystal (4-pentyl-4′-biphenylcarbonitrile, 5CB) having different concentrations (0.05, 0.1, 0.3, and 0.5 wt%). Greenly synthesized TiO2 NPs were characterized by XRD, UV–visible spectroscopy, FTIR, and HRTEM. XRD results confirmed the formation of anatase TiO2 NPs with an average crystallite size of 2.09 nm. The existence of lattice fringes in HRTEM is evident in the crystalline nature of the NPs having an average particle size of 5.5 nm. Moreover, synthesized TiO2 NPs were further dispersed in 5CB NLC to modulate its various dielectric and electro-optical properties for various LC-based applications. The prepared composites were characterized for textural, dielectric, electro-optical, and optical properties. The investigation evident uniform distribution of NPs in NLC, increased birefringence and dielectric strength reduced threshold voltage and driving voltage, and enhanced photoluminescence intensity up to 0.3 wt%, while aggregation of NPs occurred at high concentration (0.5 wt%) leading to a decline in the optical and dielectric characteristics of 5CB. In summary, our research provides evidence that the optimal concentration of greenly synthesized TiO2 NPs in TiO2 NPs-5CB composites can enhance their dielectric and electro-optical characteristics, thereby rendering them appropriate for a range of photonics and display applications that prioritize sustainability, environmental safety, and superior performance.

The rapid development of technology and industries has led to environmental pollution and caused serious harm to living beings.

The present study reports the synthesis of Mangifera indica leaf extract mediated copper oxide nanoparticles (CuO NPs) via a biological method. CuO NPs are characterized for crystal structure and crystallite-size determination, absorption peak, particle size and morphological analysis, elemental composition, and functional groups’ identification using XRD, UV-visible spectroscopy, HRTEM, FESEM, EDX, and FTIR. CuO NPs show an absorption peak at a wavelength of 338 nm with a calculated band gap energy of 2.2 eV, using Tauc’s plot. XRD pattern depicts monoclinic phase ~18 nm average crystallite-size NPs. FESEM and HRTEM micrographs confirm the needle shaped CuO NPs with a 5:40 nm aspect ratio. The EDX spectrum, depicting the Cu and O peaks, shows that the particles are free from any type of impurity. FTIR analysis elucidates the role of bioactive chemicals in the extract in the successful formation of CuO NPs. The photoluminescence study reveals the existence of violet, green, orange, yellow and red emission bands. Additionally, CuO NPs exhibit an electrical conductivity of 1.37 × 10 −7 Sm −1 and 5. 31 × 10 −7 Sm −1 at 100 °C and 200 °C. Thus, environmentally friendly, non-toxic, green-synthesized CuO NPs hold significant potential for applications in resistive sensors, solar cells, and optoelectronics devices.

Abstract This paper reports the improvement in photocatalytic performance of ZnO by substitution of Cu with variable Cu concentration. ZnO and Cu 0.5%, 1.0% and 2.0% doped ZnO nanoparticles have been synthesized by sol gel combustion method. Before measuring photocatalytic property, we have confirmed the HCP structure, granular nanoparticles morphology of all samples with XRD and SEM analysis. Functional group have been ascertain by FTIR peak assignment. Small variation in structural parameter and ZnO stretching mode indicate substitution of Cu at ZnO site of ZnO nanostructure. The band gap engineering with variable Cu concentration successfully reduces the apparent band gap, which help to improve the photocatalytic performance of ZnO. The Rhodamine B dye degradation efficiency depend on Cu doping concertation and shows best result for Cu 2% doped ZnO nanoparticles.