Síntesis de nanopartículas de óxido de cobre por el método de precipitación química: caracterización cristalográfica mediante difracción de Rayos X y Refinamiento de Rietveld
DOI:
https://doi.org/10.32480/rscp.2025.30.2.4455Palabras clave:
nanopartículas , óxido de cobre, difracción de rayos X, espectroscopia fotoelectrónica, refinamiento RietveldResumen
Este estudio presenta la síntesis de nanopartículas de óxido de cobre (NPsCuO) mediante el método de precipitación química, con énfasis en su caracterización estructural por difracción de rayos X (XRD) y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). Las nanopartículas presentan morfología semiesférica y un promedio de tamaño de partícula de 124 nm, según lo revelado por microscopía electrónica de barrido (MEB). El análisis de DRX confirmó la formación de la fase monoclínica, con tamaños de cristalito de ~22 nm. Por medio del refinamiento de Rietveld (Chi² = 1.2) de los espectros de DRX se pudo confirmar que la distancia Cu–O es de 1.96 Å y los ángulos de enlace son 60.67° y 154.57°. El análisis XPS mostró picos Cu 2p?/? (~942.7 eV) y Cu 2p?/? (~962.7 eV), característicos del estado de oxidación del Cu²? en CuO. Los resultados confirman la eficacia del método para obtener NPs de CuO de alta pureza.
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Referencias
1. Swain G, Shinjo N. Comparing Biofouling Control Treatments for Use on Aquaculture Nets. Int J Mol Sci. 2014;15(12):22142-54. Doi: https://doi.org/10.3390/ijms151222142
2. Prado JV, Vidal AR, Durán TC. Application of copper bactericidal properties in medical practice. Rev Med Chil. 2012;140(10):1325-32. Doi: https://doi.org/10.4067/S0034-98872012001000014
3. Grass G, Rensing C, Solioz M. Metallic Copper as an Antimicrobial Surface. Appl Environ Microbiol. marzo de 2011;77(5):1541-7. Doi: https://doi.org/10.1128/AEM.02766-10
4. Cardona Arenas B. La pintura ocular en el Egipto antiguo: ¿cosmética o terapéutica?. Eye painting in Ancient Egypt: cosmetic or therapeutic. 2009; Disponible en: https://riull.ull.es/xmlui/handle/915/21536
5. Ngece K, Khwaza V, Paca AM, Aderibigbe BA. The Antimicrobial Efficacy of Copper Complexes: A Review. Antibiotics. 2025;14(5):516. Doi: https://doi.org/10.3390/antibiotics14050516
6. Vincent M, Hartemann P, Engels-Deutsch M. Aplicaciones antimicrobianas del cobre. Revista Internacional de Higiene y Salud Ambiental. 2016;219(7):585-91. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2016.06.003
7. CDA Press Releases: March 25, 2008, U.S. EPA Approves Registration of Antimicrobial Copper Alloys. Disponible en: https://www.copper.org/about/pressreleases/2008/pr2008_Mar_25.html
8. Mohammadhassan Z, Mohammadkhani R, Mohammadi A, Zaboli KA, Kaboli S, Rahimi H, et al. Preparation of copper oxide nanoparticles coated with bovine serum albumin for delivery of methotrexate. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2022;67:103015. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jddst.2021.103015
9. Abdelkareem S, El-Sayed MMH, Yacoub N, Reda A, Butera V, Camellone MF, et al. Nanopartículas de óxido de cobre como vehículos de administración de diferentes fármacos de Pt ( ii ): evaluación experimental y teórica. J Mater Chem B. 2025;13(32):10027-42. Doi: https://doi.org/10.1039/D4TB02636E
10. Silva N, Ramírez S, Díaz I, García A, Hassan N. Síntesis sonoquímica fácil, rápida y reproducible de nanopartículas de cuo. Materiales. 2019;12(5):804. Doi: https://doi.org/10.3390/ma12050804
11. Mai XT, Duong TM, Nguyen DN, To TH, Luc HH, Tran PD, et al. Síntesis sol-gel de nanopartículas de cuo y su uso como catalizador para la reducción electroquímica de co 2. Tecnología energética. 2025;13(1):2401486. Doi: https://doi.org/10.1002/ente.202401486
12. Dodoo-Arhin D, Leoni M, Scardi P. Microemulsion Synthesis of Copper Oxide Nanorod-Like Structures. Mol Cryst Liq Cryst. 2012;555(1):17-31. Doi: https://doi.org/10.1080/15421406.2012.634357
13. Bhosale SR, Ghatage SA, Wahane PN, Bhosale RR, Jagadhane KS, Patil DN, et al. Formation of CuO nanostructures via chemical route for biomedical applications. Chem Phys Lett. 2022; 808:140122. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cplett.2022.140122
14. Grigore ME, Biscu ER, Holban AM, Gestal MC, Grumezescu AM. Methods of Synthesis, Properties and Biomedical Applications of CuO Nanoparticles. Pharmaceuticals. 2016;9(4):75. Doi: https://doi.org/10.3390/ph9040075
15. Prathap N, Dravid N, Kaarmukhilnilavan SR, Shivakumar MS, Venkatesan S, Shaik MR, et al. Copper Oxide Nanoparticles Synthesized from Indigofera linnaei Ali and This Plant’s Biological Applications. Inorganics. 2023;11(12):462. Doi: https://doi.org/10.3390/inorganics11120462
16. Nzilu DM, Madivoli ES, Makhanu DS, Wanakai SI, Kiprono GK, Kareru PG. Síntesis verde de nanopartículas de óxido de cobre y su eficiencia en la degradación del antibiótico rifampicina. Representante de ciencia. 2023;13(1):14030. Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-023-41119-z
17. Luna IZ, Hilary LN, Chowdhury AMS, Gafur MA, Khan N, Khan RA. Preparation and Characterization of Copper Oxide Nanoparticles Synthesized via Chemical Precipitation Method. Open Access Libr J. 2015;2(3):1-8. Doi: https://doi.org/10.4236/oalib.1101409
18. Rincón-Joya M, Raba-Páez AM, Barba-Ortega J. Obtención de partículas de óxido de cobre a bajo costo, para ser aplicadas en medio acuoso contaminado. 2016;21(1):89-96. Doi: https://doi.org/10.22463/0122820X.674
19. Momma K, Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. J Appl Crystallogr. 2011;44(6):1272-6. Doi: https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
20. Toby BH. R factors in Rietveld analysis: How good is good enough? Powder Diffr. 2006;21(1):67-70. Doi: https://doi.org/10.1154/1.2179804
21. Nikam CU, Kadam SR, Shitole RS, Birajdar AP, Barote VK, Wadgnae SR, et al. Williamson-Hall and Size-strain plot based micro-structural analysis and evaluation of elastic properties of Dy3+ substituted Co-Zn nano-spinels. J Phys Conf Ser. 2023;2426(1):012029. Doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2426/1/012029
22. Campos-Quirós A, Paniagua-Murillo K, Valladares-Castrillo G, Cubero-Sesin JM, Cordero-Arias L. Análisis cualitativo y cuantitativo de fosfatos de calcio por difracción de rayos-X mediante los métodos de Scherrer, Williamson-Hall y refinamiento de Rietveld. Revista Tecnología en Marcha. 2022, 2426: 104-115. Doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2426/1/012029
23. Rakibul Islam M, Farzana N, Rajbanul Akhond M, Rahaman M, Jahidul Islam M, M. Syed I. DFT-aided experimental investigation on the electrochemical performance of hetero-interface-functionalized CuO nanoparticle-decorated MoS 2 nanoflowers for energy storage applications. Mater Adv. 2024;5(6):2491-509. Doi: https://doi.org/10.1039/D3MA00858D
24. Zheng C, Cao J, Zhang Y, Zhao H. Insight into the Oxidation Mechanism of a Cu-Based Oxygen Carrier (Cu → Cu2 O → CuO) in Chemical Looping Combustion. Energy Fuels. 2020;34(7):8718-25. Doi: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.0c00941
25. Suresh S, Ilakiya R, Kalaiyan G, Thambidurai S, Kannan P, Prabu KM, et al. Green Synthesis of Copper Oxide Nanostructures using Cynodon dactylon and Cyperus rotundus Grass Extracts for Antibacterial Applications. Ceram Int. 2020;46(8):12525-37. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.02.015
26. Ananth A, Dharaneedharan S, Heo MS, Mok YS. Copper oxide nanomaterials: Synthesis, characterization and structure-specific antibacterial performance. Chem Eng J. 2015;262:179-88. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.09.083
27. Arunkumar B, Johnson Jeyakumar S, Jothibas M. A sol-gel approach to the synthesis of CuO nanoparticles using Lantana camara leaf extract and their photo catalytic activity. Optik. 2019;183:698-705. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2019.02.046
28. Padil VVT, and Černík M. Green synthesis of copper oxide nanoparticles using gum karaya as a biotemplate and their antibacterial application. Int J Nanomedicine. 2013;8:889-98. Doi: https://doi.org/10.2147/IJN.S40599
29. Baran T, Visibile A, Busch M, He X, Wojtyla S, Rondinini S, et al. Copper Oxide-Based Photocatalysts and Photocathodes: Fundamentals and Recent Advances. Molecules. 2021;26(23):7271. Doi: https://doi.org/10.3390/molecules26237271
30. Castro LAB, Vargas R, Martínez E, Bonillo T. Análisis estructural del sistema Cu-In-Se-S usando el método de Rietveld. Rev Colomb Mater. 2019;(13):9-19.
31. García MR. Introducción al método Rietveld. CdIe Energ Ed. 2007;12:7-16.
32. Tran TH, Nguyen VT. Copper Oxide Nanomaterials Prepared by Solution Methods, Some Properties, and Potential Applications: A Brief Review. Int Sch Res Not. 2014;2014(1):856592. Doi: https://doi.org/10.1155/2014/856592
33. Campos-Quirós A, Paniagua-Murillo K, Valladares-Castrillo G, Cubero-Sesin JM, Cordero-Arias L. Análisis cualitativo y cuantitativo de fosfatos de calcio por difracción de rayos-X mediante los métodos de Scherrer, Williamson-Hall y refinamiento de Rietveld. Revista Tecnología en Marcha. 2022; 35(4): 104-115. Doi: http://dx.doi.org/10.18845/tm.v35i4.5664
34. Nikam CU, Kadam SR, Shitole RS, Birajdar AP, Barote VK, Wadgnae SR, et al. Williamson-Hall and Size-strain plot based micro-structural analysis and evaluation of elastic properties of Dy3+ substituted Co-Zn nano-spinels. J Phys Conf Ser. 2023;2426(1):012029. Doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2426/1/012029
35. Saleh TA, Gupta VK. Nanomaterial and Polymer Membranes: Synthesis, Characterization, and Applications. Elsevier; 2016. 286 p.
36. Biesinger MC. Advanced analysis of copper X-ray photoelectron spectra. Surf Interface Anal. 2017;49(13):1325-34. Doi: https://doi.org/10.1002/sia.6239
37. Akhavan O, Azimirad R, Safa S, Hasani E. CuO/Cu(OH)2 hierarchical nanostructures as bactericidal photocatalysts. J Mater Chem. 2011;21(26):9634-40. Doi: https://doi.org/10.1039/C0JM04364H
38. Moulder JF, Stickle WF, Sobol PE, Bomben KD. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy; Perkin-Elmer Corporation: Eden Prairie, MN, 1992. There No Corresp Rec This Ref. 1992;52-3.
39. Wagner CD. The NIST X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) database. Gaithersburg, MD: U.S. Dept. of Commerce, National Institute of Standards and Technology; 1991.
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