Effect of Calcination Temperature on the Physicochemical Properties of Green-Synthesized CuO Nanoparticles

Abstract

This study proposes a simple, sustainable, and environmentally friendly method for the synthesis of copper oxide (CuO) nanoparticles, using bee pollen extract as a natural reducing and stabilizing agent at different calcination temperatures (500–600 °C). The influence of calcination temperature on the structural and optical properties of the nanoparticles was analysed. X-ray diffraction (XRD) data confirmed a monoclinic structure, with increased crystallinity at higher temperatures, as well as an increase in the average crystallite size from 20.36 nm to 24.61 nm, indicating that CuO nanoparticle size is strongly dependent on the annealing temperature. UV-Vis DRS spectroscopy revealed a decrease in the band gap, related to particle size growth and temperature increase, and all samples showed strong absorption in the visible range, highlighting their potential for energy storage and solar cells. Finally, FTIR spectra confirmed the presence of the bee pollen biomolecules in the synthesis of CuO NPs ==================================================================================================== Cette étude propose une méthode simple, durable et respectueuse de l’environnement pour la synthèse de nanoparticules d’oxyde de cuivre (CuO), utilisant l’extrait de pollen d’abeille comme agent réducteur et stabilisant naturel à différentes températures de calcination (500–600 °C). L’influence de la température de calcination sur les propriétés structurales et optiques des nanoparticules a été analysée. Les données de diffraction des rayons X (DRX) ont confirmé une structure monoclinique, avec une cristallinité accrue à température élevée, ainsi qu’une augmentation de la taille cristalline moyenne de 20.36 nm à 24.61 nm, ce qui indique que la taille des nanoparticules de CuO dépend fortement de la température de recuit. La spectroscopie UV-Vis DRS a révélé une diminution de la bande interdite, liée à la croissance de la taille des particules et à la hausse de la température, et tous les échantillons ont montré une forte absorption dans le visible, soulignant leur potentiel pour le stockage d’énergie et les cellules solaires. Enfin, les spectres FTIR ont confirmé la présence des biomolécules du pollen d’abeille dans la synthèse des nanoparticules de CuO.