The adsorption thermodynamics of carbofuran was studied on Sn (IV) arsenosilicate cation exchanger in the H+, Na+ and Ca2+ forms at 25 and 50°C. The adsorption isotherms of carbofuran were found to follow the Freundlich adsorption model and yield ‘S’ and ‘L’ class isotherms. The order of adsorption of carbofuran on the different forms of cation exchanger is H+ > Na+ > Ca2+. The thermodynamic equilibrium constant (K0), standard free energy (ΔG0), enthalphy (ΔH0) and entropy (ΔS0) changes were also been calculated to predict the nature of adsorption.

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.

This study presents an innovative method for environmentally friendly synthesis, comprehensive characterization, and multifunctional evaluation of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) that have been bio-functionalized with phytochemicals derived from Cinnamomum tamala (CT). The study examines the distinctive characteristics of CT/ZnO NPs by employing an extensive range of spectroscopic methods and physicochemical analyses, such as field emission scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, and X-ray diffraction analysis. The X-ray diffraction analysis verifies the precise synthesis of ZnO nanoparticles, locating their hexagonal crystallite structure and crystallite size of 38.18 nm. The functionalization of ZnO by CT's phytochemicals is illustrated by FTIR, whereas various architectural features are revealed by FESEM and HRTEM. The crystal structure is confirmed by electron diffraction patterns in a specific region. The formation of ZnO NPs is confirmed by the energy band gap (Eg) of 3.60 eV and the absorption peak at 265 nm. The catalytic performance is assessed by analysing the degradation of commercial Methylene Blue (MB). At a dose of 120 mg L−¹, CT/ZnO (dosage of 250 mg L−¹) achieved a removal efficiency of 94.17%. A pseudo-first-order kinetics model dictates the photodegradation process.