000 10889namaa22004331i 4500
003 EG-GICUC
005 20260216093529.0
008 260208s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d
040 _aEG-GICUC
_beng
_cEG-GICUC
_dEG-GICUC
_erda
041 0 _aeng
_beng
_bara
049 _aDeposit
082 0 4 _a530.41
092 _a530.41
_221
097 _aPh.D
099 _aCai01.12.20.Ph.D.2025.He.G
100 0 _aHeba Hussein Sayed Hassan,
_epreparation.
245 1 0 _aGreen synthesis of cobalt ferrite and zinc oxide nanoparticles :
_boptimization, characterization, and potential applications /
_cby Heba Hussein Sayed Hassan ; Supervisors Prof. Dr. Sobhy Sayed Ibrahim, Prof. Dr. Sherif Ahmed Khairy.
246 1 5 _aالتخليق الاخضر للجسيمات النانوية لاكسيد الكوبلت فريت و اكسيد الزنك :
_bتحسين، توصيف ، والتطبيقات الممكنة
264 0 _c2025.
300 _a(350) pages (multi-number) :
_billustrations ;
_c25 cm. +
_eCD.
336 _atext
_2rda content
337 _aUnmediated
_2rdamedia
338 _avolume
_2rdacarrier
502 _aThesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
504 _aBibliography: pages 31-36.
520 3 _aThis dissertation comprehensively explores green synthesis strategies for cobalt ferrite (CoFe₂O₄) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles, emphasizing their structural, magnetic, optical, and catalytic properties for advanced environmental and optoelectronic applications. Five distinct but interrelated studies contribute to a unifying theme: environmentally sustainable nanoparticle synthesis using bio-resources, with controlled engineering of material properties through statistical design. Eco-friendly synthesis protocols were developed using diverse natural agents, including Greek yogurt, Hibiscus sabdariffa L. extract, carrot, and pomegranate juice. These biomaterials acted as fuels, reducing agents, and capping agents, facilitating the formation of high-purity metal oxides with tailored nano-scale features. In one study, CoFe₂O₄ nanoparticles were synthesized via a green self-ignition method using Greek yogurt, revealing a spinel structure with small crystallite size (14.78 nm), direct and indirect band gaps (1.46 eV and 0.9 eV), and excellent catalytic activity for H₂O₂ degradation (97% within 150 minutes). Another investigation employed carrot and pomegranate juice extracts to produce CoFe₂O₄ with high surface area and mesoporosity, demonstrating impressive Cr³⁺ removal efficiency. Another study showed that using apple extract in the preparation of CoFe₂O₄ nanoparticles resulted in a highly porous surface and a large specific surface area (347.04 m²/g), with a photo- degradation efficiency of Methylene Blue dye reaching 96.88% and a complete (100%) adsorption capacity for chromium (Cr³⁺) and lead (Pb²⁺) ions. These properties make the nanoparticles highly promising for environmental and medical applications, as they demonstrated strong antimicrobial activity and potential use in drug delivery and cancer chemotherapy, attributed to their high surface properties and bio-nanostructure. Furthermore, ZnO nanoparticles synthesized using Hibiscus sabdariffa extract exhibited high crystallinity and enhanced photocatalytic activity, demonstrating potential for visible-light- driven environmental clean-up. The most recent and central contribution utilized Hibiscus extract in a self-ignition process, integrating Response Surface Methodology (RSM) using Central Composite Design (CCD) to optimize three key parameters: extract volume, Fe precursor mass, and concentration of extract. Structural analysis confirmed the presence of a pure cubic spinel phase, with crystallite sizes ranging from 9.1 to 14.45 nm. Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) illustrated variations in porosity and morphology, directly influencing magnetic properties (Ms up to 45.8 emu/g) and optical band gaps (3.58–4.19 eV). The photo- Fenton catalytic degradation of methylene blue showed > 98% efficiency in the best conditions. Statistical models and ANOVA validated the interactions among synthesis variables and material properties, enabling precise control of the functional performance. Collectively, this body of work demonstrates that green synthesis combined with statistical design can effectively tailor nanoparticle properties for specific environmental and technological applications. The integration of natural materials, eco-conscious processing, and optimization techniques offers a replicable model for sustainable nanomaterial development aligned with modern scientific and environmental standards.
520 3 _aتستكشف هذه الأطروحة بشكل شامل استراتيجيات التخليق الأخضر لجسيمات نانوية من فيريت الكوبالت (CoFe₂O₄) وأكسيد الزنك (ZnO)، مع التركيز على خصائصها البنيوية والمغناطيسية والبصرية والحفزية لتطبيقات بيئية وإلكترونية ضوئية متقدمة. تساهم خمس دراسات متميزة ولكنها مترابطة في موضوع موحد: تخليق الجسيمات النانوية بطريقة مستدامة بيئيًا باستخدام الموارد الحيوية، مع هندسة مضبوطة لخصائص المواد من خلال التصميم الإحصائي تم تطوير بروتوكولات تخليق صديقة للبيئة باستخدام عوامل طبيعية متنوعة، بما في ذلك الزبادي اليوناني، ومستخلص الكركديه، والجزر، وعصير الرمان. عملت هذه المواد الحيوية كوقود، وعوامل اختزال، وعوامل تغليف، مما سهّل تكوين أكاسيد معدنية عالية النقاء بخصائص نانوية مصممة خصيصًا. في إحدى الدراسات، تم تصنيع جسيمات نانوية من أكسيد الكوبالت والحديد (CoFe₂O₄) باستخدام طريقة الاشتعال الذاتي الصديقة للبيئة باستخدام الزبادي اليوناني، مما كشف عن بنية سبينيل ذات حجم بلوري صغير (14.78 نانومتر)، وفجوات طاقة مباشرة وغير مباشرة (1.46 إلكترون فولت و0.9 إلكترون فولت)، ونشاط تحفيزي ممتاز لتحلل بيروكسيد الهيدروجين (97% خلال 150 دقيقة). وفي دراسة أخرى، تم استخدام مستخلصات عصير الجزر والرمان لإنتاج أكسيد الكوبالت والحديد (CoFe₂O₄) ذي مساحة سطحية عالية ومسامية متوسطة، مما أظهر كفاءة رائعة في إزالة أيونات الكروم الثلاثي (Cr³⁺). ... أظهرت دراسة أخرى أن استخدام مستخلص التفاح في تحضير جسيمات CoFe₂O₄ النانوية أدى إلى سطح عالي المسامية ومساحة سطحية نوعية كبيرة (347.04 م²/غ)، مع كفاءة تحلل ضوئي لصبغة أزرق الميثيلين تصل إلى 96.88% وقدرة امتصاص كاملة (100%) لأيونات الكروم (Cr³⁺) والرصاص (Pb²⁺). هذه الخصائص تجعل الجسيمات النانوية واعدة للغاية للتطبيقات البيئية والطبية، حيث أظهرت نشاطًا قويًا مضادًا للميكروبات وإمكانية استخدامها في توصيل الأدوية والعلاج الكيميائي للسرطان، ويعزى ذلك إلى خصائص سطحها العالية وبنيتها النانوية الحيوية. علاوة على ذلك، أظهرت جسيمات ZnO النانوية المصنعة باستخدام مستخلص الكركديه بلورية عالية ونشاطًا تحفيزيًا ضوئيًا معززًا، مما يدل على إمكانية استخدامها في التنظيف البيئي باستخدام الضوء المرئي. استخدمت أحدث وأهم مساهمة مستخلص الكركديه في عملية اشتعال ذاتي، حيث دمجت منهجية سطح الاستجابة (RSM) باستخدام التصميم المركب المركزي (CCD) لتحسين ثلاثة معايير رئيسية: حجم المستخلص، وكتلة طليعة الحديد وتركيز المستخلص. أكد التحليل البنيوي وجود طور الإسبينيل المكعب النقي بأحجام بلورية تتراوح من 9.1 إلى 14.45 نانومتر. أوضح المجهر الإلكتروني الماسح ذو الانبعاث الميداني (FESEM) اختلافات في المسامية والشكل، مما يؤثر بشكل مباشر على الخواص المغناطيسية (Ms تصل إلى 45.8 وحدة كهرومغناطيسية/غرام) وفجوات النطاق البصري (3.58-4.19 إلكترون فولت). أظهر التحلل التحفيزي الضوئي لميثيلين الأزرق كفاءة تزيد عن 98% في أفضل الظروف. أكدت النماذج الإحصائية وتحليل التباين (ANOVA) التفاعلات بين متغيرات التخليق وخصائص المادة مما يتيح التحكم الدقيق في الأداء الوظيفي. تُظهر هذه المجموعة من الأعمال مجتمعةً أن التخليق الأخضر المقترن بالتصميم الإحصائي يُمكنه تعديل خصائص الجسيمات النانوية بفعالية لتناسب تطبيقات بيئية وتكنولوجية محددة. كما يُوفر دمج المواد الطبيعية، والمعالجة الصديقة للبيئة، وتقنيات التحسين نموذجًا قابلًا للتكرار لتطوير مواد نانوية مستدامة تتماشى مع المعايير العلمية والبيئية الحديثة.
530 _aIssues also as CD.
546 _aText in English and abstract in Arabic & English.
650 0 _aSolid State Physics
650 0 _aفيزياء الجوامد
653 1 _aGreen synthesis
_aCoFe2O4 Ferrite
_aZnO nanoparticles
_aEnvironmental remediation
_aBiological Applications
_aDesign of Experiment
_aResponse Surface Methodology
700 0 _aSobhy Sayed Ibrahim
_ethesis advisor.
700 0 _aSherif Ahmed Khairy
_ethesis advisor.
900 _b01-01-2025
_cSobhy Sayed Ibrahim
_cSherif Ahmed Khairy
_UCairo University
_FFaculty of Science
_DDepartment of Physics
905 _aShimaa
_eEman Ghareb
942 _2ddc
_cTH
_e21
_n0
999 _c178265