Green Synthesis and Characterization of Fe3O4 and ε-Fe2O3 Nanoparticles Using Apricot Kernel Shell Extract and Study of Their Optical Properties

Abstract

La synthèse des nanoparticules de Fe₃O₄ et ε-Fe₂O₃ (ci-après dénommées respectivement Fe₃O₄ NP et ε-Fe₂O₃ NP) a été réalisée de manière écologique en utilisant du FeCl₃•6H₂O comme réactif principal. L'expérience a été réalisée en soumettant l'échantillon à une solution aqueuse de FeCl₂•4H₂O à une température de 80 °C pendant 45 minutes, avec l'ajout d'extrait de coques de noyaux d'abricot (AKSE) comme agent réducteur naturel. Les NP de Fe₃O₄ et les NP de ε-Fe₂O₃ synthétisées ont été caractérisées à l'aide de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), de la diffraction des rayons X (XRD), de la microscopie électronique à balayage (MEB) et de l'analyse thermogravimétrique (ATG). Les propriétés optiques des NP de Fe₃O₄ et des NP de ε-Fe₂O₃ ont été examinées, l'énergie de bande interdite ayant été estimée à l'aide de la formule de Kubelka-Munk. Les résultats ont montré une bande interdite de Eg(NP de Fe₃O₄) = 2,59 eV et Eg(NP de ε-Fe₂O₃) = 2,75 eV, confirmant ainsi leur comportement semi-conducteur. La photoconductivité des NP de Fe₃O₄ et des NP de ε-Fe₂O₃ a été analysée en fonction de l'énergie photonique. Pour les NP de Fe₃O₄, la photoconductivité a augmenté entre 1,37 eV et 6,2 eV avant d'atteindre un état de stabilité. Une tendance comparable a été observée pour les NP ε-Fe₂O₃, avec une augmentation de 1,35 eV à 6,22 eV, suivie d'une stabilisation. De plus, le coefficient d'extinction (k) a été déterminé. Pour les NP de Fe₃O₄, k variait de 39 à un maximum de 300, tandis que pour les NP de ε-Fe₂O₃, il variait de 37 à un maximum de 280. Une valeur k plus élevée indique une forte absorption de la lumière, ce qui rend ces nanoparticules très adaptées aux applications photothermiques et de détection.