ОДЕРЖАННЯ НАНОЧАСТИНОК ЗОЛОТА З ВИКОРИСТАННЯМ ВАНІЛІНУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.8.2024.15Ключові слова:
наночастинки, золото, ванілін, стехіометрія, механізмАнотація
Наночастинки золота є цікавим об’єктом нанотехнологій завдяки перспективам їхнього застосування у промисловості та медицині. Досліджено особливості перебігу процесу одержання наночастинок золота у реакції відновлення HAuCl4 природним ароматичним альдегідом ваніліном. У даному процесі ванілін виконує функцію відновника Au3+ іонів та стабілізатора утворених наночастинок золота. Запропоновано метод очистки і концентрування золотого гідрозолю методом іонного обміну. Проведено комплексне дослідження властивостей одержаних наночастинок золота. Спектрофотометричні дослідження показали наявність у спектрі поглинання максимуму при 530 нм, який зумовлений явищем поверхневого плазмонного резонансу. Методом рентгенівської дифракції встановлено, що одержані наночастинки мають ГЦК гратку з середнім діаметром кристалітів 35 нм. Методом просвічуючої електронної мікроскопії показано, що одержані наночастинки мають сферичну форму з розміром в діапазоні від 10 до 45 нм. Методом циклічної вольтамперометрії досліджено електрохімічну поведінку одержаних наночастинок золота. Встановлено стехіометрію сумарного процесу в системі, яка містить ванілін, гідроген тетрахлороаурат та натрій гідроксид, яка становить 3:4:16. Запропоновано гіпотетичну модель процесу формування первинних кластерів золота (Au4), яка задовольняє експериментальні дані. Отримані результати свідчать про перспективність подальших досліджень наночастинок золота, одержаних з використанням ваніліну, у зв’язку з можливістю їх використання у різних галузях науки та техніки.
Посилання
Abdelghany, A.M., Oraby, A.H., & Farea, M.O. (2019). Influence of green synthesized gold nanoparticles on the structural, optical, electrical and dielectric properties of (PVP/SA) blend. Phys. B, 560, 162–173. https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.02.029 [in English].
Alle, M., Lee, S.-H., & Kim, J.-C. (2020). Ultrafast synthesis of gold nanoparticles on cellulose nanocrystals via microwave irradiation and their dyes-degradation catalytic activity. J. Mater. Sci. Technol, 41, 168–177. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2019.11.003 [in English].
Amina, S.J., & Guo, B. (2020). A Review on the Synthesis and Functionalization of Gold Nanoparticles as a Drug Delivery Vehicle. International Journal of Nanomedicine, 15, 9823–9857. https://doi.org/10.2147/IJN.S279094 [in English].
Arya, S.S., Sharma, M.M., & Das, R.K. (2019). Vanillin mediated green synthesis and application of gold nanoparticles for reversal of antimicrobial resistance in Pseudomonas aeruginosa clinical isolates. Heliyon, 5, 10–21. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02021 [in English].
Bai, X., Wang, Y., Song, Z., Feng, Y., Chen, Y., Zhang, D., & Feng, L. (2020). The Basic Properties of Gold Nanoparticles and their Applications in Tumor Diagnosis and Treatment. Int. J. Mol. Sci., 21, 2480. https://doi.org/10.3390/ijms21072480 [in English].
Brust, M., Walker, D., Bethell, D., Schiffrin, & Whiman, R. (1994). Synthesis of Thiolderivatised Gold Nanoparticles in a Twophase Liquid-Liquid System. J.Chem.Soc., Chem. Commun., 801–812. https://doi.org/10.1039/C39940000801 [in English].
Edwards, P.P., & Thomas, J.M. (2007). Gold in a Metallic Divided State – from Faraday to Present-Day Nanoscience. Angew. Chem. Int. Ed., 46, 5480. https://doi.org/10.1002/anie.200700428 [in English].
Frens, G. (1973). Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions. Nature physical science, 241, 20–22. https://doi.org/10.1038/physci241020a0 [in English].
Hammami, I., Alabdallah, N.M., Aljomaa, A., & Kamoun, M. (2021). Gold nanoparticles: Synthesis properties and applications. Journal of King Saud University: Science, 33(7), 101560. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101560 [in English].
Hu, X., Zhang, Y., Ding, T., Liu, J., & Zhao, H. (2020). Multifunctional gold nanoparticles: A novel nanomaterial for various medical applications and biological activities. Front. Bioeng. Biotechnol., 8, 1–17. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00990 [in English].
Husen, A. (2017). Gold Nanoparticles from Plant System: Synthesis, Characterization and their Application. In: Ghorbanpour, M., Manika, K., Varma, A. (eds) Nanoscience and Plant–Soil Systems. Soil Biology, 4, 455–479. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46835-8_17 [in English].
Kulua, I., Huang, R., Rotello, V.M. (2020). A modified and simplified method for purification of gold nanoparticles. MethodsX, 7, 103–107. https://doi.org/10.1016/j.mex.2020.100896 [in English].
Litvin, V.A., & Minaev, B.F. (2014). The size-controllable, one-step synthesis and characterization of gold nanoparticles protected by synthetic humic substances. Materials Chemistry and Physics, 144, 168–178. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2013.12.039 [in English].
Oliveira, A.E.F., Pereira, A.C., Resende, M.A.C., & Ferreira, L.F. (2023). Gold Nanoparticles: A Didactic Step-by-Step of the Synthesis Using the Turkevich Method, Mechanisms, and Characterizations. Analytica, 4 (2), 250–263. https://doi.org/10.3390/analytica4020020 [in English].
Santhosh, P.B., Genova, J., & Chamati, H. (2022). Green Synthesis of Gold Nanoparticles: An Eco-Friendly Approach. Chemistry, 4, 345–369. https://doi.org/10.3390/chemistry4020026[in English].
Wilcoxon, J.P., Williamson, R.L., & Baughman, R. (1993). Optical properties of gold colloids formed in inverse micelles. The journal of Chemical Physics, 98 (12), 9933–9950. https://doi.org/10.1063/1.464320 [in English].
Yenda, T.B., Jiglaire, C.J., & Khichane, I. (2022). Controlled synthesis of small water-soluble hybrid gold nanoparticles. Frontiers in Mech. Eng., 8, N3, 37–45. https://doi.org/10.3389/fmech.2022.824837 [in English].
