Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA NANO VÀNG PHÂN NHÁNH
1, 2, *
2
2
Phan Hà Nữ Diễm , Trần Thái Hòa , Trần Thúc Bình
1
Khoa Sư phạm Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Đồng Nai
2
Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
*
Email: phannudiem@gmail.com
Ngày nhận bài: 13/12/2017; ngày hoàn thành phản biện: 6/02/2018; ngày duyệt đăng: 8/6/2018
TÓM TẮT
Trong bài báo này, chúng tôi trình b|y một phương ph{p để tổng hợp hạt nano
vàng (AuNPs) phân nh{nh từ mầm bạc, cetyl-trimethylamoni bromide (CTAB),
HAuCl4 và Pluronic F-127. Hình th{i v| kích thước của hạt nano v|ng phụ thuộc
3+
rất nhiều v|o c{c thông số thực nghiệm như nồng độ của Au , nồng độ của
Pluronic F-127. Sản phẩm được đặc trưng bởi phổ hấp thụ ph}n tử UV–Vis, kính
hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Ngoài ra, AuNPs phân nhánh l| chất xúc t{c
hiệu quả đối với phản ứng khử 4-nitrophenol (4-NP) thành 4-aminophenol (4-
AP) bởi NaBH4. C{c số liệu động học thu được bằng c{ch theo dõi nồng độ của 4-
-
NP và BH4 bởi quang phổ hấp thụ ph}n tử UV – Vis.
Từ khóa: hoạt tính xúc tác, nano vàng phân nhánh, Pluronic F-127.
1. MỞ ĐẦU
V|ng l| một kim loại quý, được ứng dụng trong suốt lịch sử nh}n loại do tính
chất của nó. Trên thực tế, v|ng ở kích thước nano l| lĩnh vực nghiên cứu quan trọng do
đặc tính quang của nó. AuNPs kích thích sự quan t}m lớn trong nhiều lĩnh vực như:
xúc tác [1-3+, cảm biến sinh học v| hóa học *4-6+, kh{ng khuẩn *7-8+, điện hóa *9-10],
tăng cường bề mặt phổ Raman *11-13+, điều trị ung thư v| truyền thuốc *4,14+.
Trong những năm gần đ}y, việc nghiên cứu hạt nano v|ng hình cầu, cũng như
sự ph{t triển của c{c hạt nano v|ng tạo ra nhiều hình dạng kh{c nhau l| một lĩnh vực
thu hút sự quan t}m của c{c nh| nghiên cứu. AuNPs đã được công bố với nhiều hình
th{i kh{c nhau, gồm hình nh{nh c}y *12+, thanh *6, 13+, cầu *10, 15]. Sự hình th|nh c{c
tinh thể nano v|ng n|y có thể kiểm tra c{c đặc tính quang học mới liên quan đến c{c
hình th{i kh{c nhau. Chen v| cộng sự đã tổng hợp tinh thể v|ng có một, hai, ba v| bốn
nh{nh, sử dụng một lượng lớn chất hoạt động bề mặt CTAB, HAuCl , axit ascorbic, và
4
NaOH [16]. Hao v| cộng sự đã tổng hợp tinh thể nano v|ng ba nh{nh từ bis- (p-
1
Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
sulfonatophenyl) phenylphosphine dihydrate dipotassium, H
2
O2, natri citrate, và
HAuCl
4
[17]. Sau v| cộng sự đã tổng hợp AuNPs dạng nh{nh từ mầm v|ng trong
, và axit ascorbic *18+. AuNPs ph}n nh{nh có thể mở ra
dung dịch nước, CTAB, HAuCl
4
c{i nhìn mới về những mối quan hệ giữa c{c hình th{i kh{c nhau v| đặc tính cộng
hưởng plasmon bề mặt tương ứng, v| chúng có nhiều lợi thế về xúc t{c.
Trong bài báo này, chúng tôi trình b|y một phương ph{p tổng hợp tinh thể
nano v|ng ph}n nh{nh bằng c{ch kết hợp hai chất hoạt động bề mặt CTAB và Pluronic
F-127 để sản phẩm cuối cùng l| AuNPs ph}n nh{nh với hiệu suất cao. Quan s{t độ
ph}n giải nguyên tử ở c{c vị trí khuyết của bề mặt tại đầu c{c nh{nh của AuNPs qua
ảnh được đặc trưng bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được trình b|y, cho
thấy ở đó có sự t{i tạo bề mặt v| chứng minh độ bền của c{c mặt x{c định trong tinh
thể. Ngo|i ra, phản ứng xúc t{c khử 4 -nitrophenol (4-N P) thành 4-aminophenol
(4-AP) bởi natri bohiđrua (NaBH ) l| một phản ứng xúc t{c điển hình phù hợp để
4
nghiên cứu vì chỉ xảy ra khi có kim loại cấu trúc nano làm xúc tác. Do đó, hoạt tính xúc
t{c của AuNPs ph}n nh{nh được đ{nh gi{ bằng c{ch nghiên cứu tính xúc t{c trong
phản ứng khử 4- NP.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất và thiết bị
Cetyltrimethylammonium bromua (CTAB, CH
bohiđrua (NaBH , 99%), axit tetrachloroauric (HAuCl
(C , 99%), trinatri citrate dihydrate (Na (C ).2H
Aldrich, 4-nitrophenol (C NO ) v| bạc nitrat (AgNO , 99%) từ Merck. Tất cả c{c thủy
tinh được l|m sạch bằng x| phòng v| nước cường toan (tỉ lệ thể tích HCl: HNO = 3: 1),
3
(CH
.3H
O, 99%) được mua từ Sigma-
2
)
15N(Br)(CH
3
)
3
, 99%), Natri
4
4
3
O, 99,9%), axit L-ascorbic
6H
8O6
3
6H5O7
2
6
H
5
3
3
3
v| rửa sạch bằng nước cất trước khi tiến h|nh thí nghiệm. Tất cả c{c hóa chất được
hòa tan riêng biệt trong nước cất hai lần.
Chúng tôi theo dõi tiến trình của phản ứng dựa v|o đường phổ UV-Vis. Phổ hấp
thụ UV-Visible được thực hiện bởi m{y quang phổ UV-Vis, V-630 (Jasco, Nhật Bản) v|
c{c vi cấu trúc của AuNPs được quan s{t bởi hiển vi điện tử truyên qua (TEM) (JEOLE-
3432, Nhật Bản).
2.2. Quy trình thí nghiệm
AuNPs đa nh{nh được tổng hợp bằng c{ch thay đổi nhẹ phương ph{p ph{t
triển mầm trung gian trên ý tưởng của t|i liệu khoa học *19+.
2.2.1. Tổng hợp mầm bạc
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
Hạt mầm bạc (≈ 4 nm) được tổng hợp như sau: cho 4,5 mL dung dịch bạc nitrat 0,5
mM v|o 5 mL dung dịch trinatri citrat 0,5 mM. Đồng thời, cho nhanh 0,3 ml dung dịch
natri borohydrua 10 mM được giữ lạnh bằng nước đ{ v|o. Hỗn hợp dung dịch phản
ứng được khuấy mạnh ở nhiệt độ phòng sau 2 phút. Sau đó thêm nước để thu được 10
mL dung dịch.
Dung dịch mầm bạc được giữ yên ở nhiệt độ phòng, ít nhất l| 2h để lượng
natri bohiđrua dư ph}n hủy hết trước khi được sử dụng, v| bảo quản trong bóng tối để
tr{nh sự ph{ hủy mầm bạc bởi {nh s{ng. Dung dịch mầm n|y được sử dụng trong
vòng từ 2 – 5 giờ sau khi tổng hợp.
2.2.2. Tổng hợp c{c hạt nano v|ng ph}n nh{nh
Dung dịch ph{t triển gồm 10 ml dung dịch CTAB 1,25 mM v| 5 mL dung dịch
HAuCl 0,25 mM, khuấy nhẹ ở nhiệt độ phòng, thu được một hỗn hợp có m|u cam.
4
AuNPs đa nh{nh được tổng hợp bằng c{ch thêm 10 mL Pluronic F-127 0,125 mM vào
dung dịch ph{t triển v| khuấy mạnh trong 5 phút. Sau đó, thêm 0,7 mL dung dịch axit
3+
+
ascorbic 1 M v|o, hỗn hợp dung dịch trở th|nh không m|u vì Au bị khử th|nh Au .
Cuối cùng thêm, thêm 12,5 μl dung dịch mầm bạc v|o, dung dịch hỗn hợp từ không
m|u dần dần chuyển sang m|u xanh lam, tiếp tục khuấy trong 30 phút ở nhiệt độ
phòng. Sau đó, ly t}m dung dịch trong 20 phút ở 2000 rpm.lấy cặn, ph}n t{n lại trong
nước cất hai lần trước khi kiểm tra c{c đặc trưng.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của nồng độ Pluronic F-127
Pluronic F-127 được hình th|nh bởi 2 chuỗi bên của poly (ethylene oxide) (PEO)
và một chuỗi trung t}m của poly (propylene oxide) (PPO) (hình 1b). Sự ph{t triển bất
3+
đẳng hướng l| vì tồn tại chuỗi PPO kỵ nước. Bên cạnh đó, chuỗi PEO khử ion Au
l|m tăng hiệu quả của qu{ trình tổng hợp [20].
Hình 1. Cấu trúc của CTAB (a) v| cấu trúc cơ bản của copolyme Pluronic (b) *20+
Trong thí nghiệm n|y, chúng tôi dùng 12,5 mL dung dịch mầm bạc v| giữ không
đổi trong khi nồng độ của Pluronic F-127 tăng dần 0,025; 0,05; 0,1; 0,15 v| 0,2 mM.
Theo hình 2a, những mẫu được tổng hợp từ nồng độ Pluronic F-127 cao hơn, cho c{c
đỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR) liên tiếp dịch chuyển đỏ, từ 638 nm đến 820
nm, 980nm v| cao hơn 1000 nm (không thể x{c định chính x{c λmax vì qu{ giới hạn của
3
Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
m{y đo tại phòng thí nghiệm). Ảnh TEM biểu diễn sản phẩm có λmax tăng, kích thước
trung bình của c{c tinh thể nano Au tăng, c{c nh{nh d|i hơn (hình 2b). Điều n|y đã
chứng minh rằng Pluronic F-127 đóng một vai trò quan trọng, vừa l| chất bảo vệ, vừa
l| chất khử để hình th|nh c{c nh{nh d|i trong cấu trúc nano vàng (hình 3) [19]. Các
đầu PPO kỵ nước được hấp thụ ưu tiên lên c{c bề mặt của Au, tạo th|nh lớp m|ng kép
CTAB Pluronic đặc sít.
Hình 2. Phổ UV-Vis (a) v| ảnh TEM của cấu trúc nano Au đa nh{nh được tổng hợp ở nồng độ
Pluronic F-127 khác nhau: 0,05; 0,1; 0,15 và 0,2 mM (b).
Hình 3. Sơ đồ mô phỏng vật liệu nano. (a) AuNPs được bảo vệ bởi lớp m|ng kép CTAB; (b)
AuNPs ph}n nh{nh được ổn định bởi CTAB v| F127 *19+.
Theo Iqbal v| cộng sự *20+, sự kết hợp giữa CTAB v| Pluronic F-127 sẽ tạo ra
AuNPs đa nh{nh với tỉ lệ c{c nh{nh tăng. Mayoral v| c{c đồng t{c t{c giả *21+ sử dụng
sự kết hợp của c{c chất hoạt động bề mặt để có được c{c cấu trúc nano v|ng có nh{nh
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
dài. Điều n|y được giải thích l| do những đuôi kỵ nước của CTAB liên kết với chuỗi
trung t}m PPO tương đối kỵ nước của Pluronic F-127, dẫn đến sự kết hợp của CTAB
với Pluronic F-127. Do đó, tạo th|nh c{c phức chất hoạt động bề mặt bền vững. Việc sử
dụng phức chất hoạt động bề mặt bền vững hơn bằng c{ch thêm Pluronic F-127 làm
tăng hiệu suất, số lượng v| kích thước của nh{nh v|ng. Do đó, chúng tôi chọn nồng độ
của Pluronic F-127 l| 0,1 mM l|m nồng độ tối ưu để tiến h|nh c{c thí nghiệm tiếp theo.
3+
3.2. Ảnh hưởng của nồng độ Au
3+
Trong phần n|y, chúng tôi tổng hợp c{c mẫu kh{c nhau về nồng độ Au : 0,5; 1,0;
2,0 mM. C{c thông số kh{c được giữ cố định: nồng độ mầm, nồng độ CTAB v| nồng
3+
độ Pluronic F-127. Khi nồng độ Au l| 1,0 mM, cường độ của pic SPR tại c{c bước sóng
527 v| 879 nm hầu như gấp đôi v| trở nên hẹp hơn (hình 4a). Điều n|y cho thấy có sự
tăng về số AuNPs trong dung dịch keo v| c{c tinh thể Au có sự đồng nhất về hình
d{ng v| kích thước so với c{c mẫu được tiến h|nh ở nồng độ 0,5 v| 2,0 mM. Thật vậy,
ảnh TEM (hình 4b) cho thấy, kích thước trung bình của c{c AuNPs ph}n nh{nh lần
3+
lượt l| 77, 84 v| 120 nm tương ứng nồng độ Au đã dùng l| 0,5; 1,0 v| 2,0 mM. Kết quả
3+
cho thấy rằng, khi tăng nồng độ Au thì số lượng AuNPs tăng nhưng ở nồng độ 2,0
mM thì hầu như dung dịch thu được không tăng về số lượng m| ưu tiên hình th|nh
c{c tinh thể nano Au đa nh{nh v| kích thước trung bình của nh{nh lớn hơn. Vì
3+
vậy, chúng tôi chọn nồng độ tối ưu của Au là 1,0 mM.
Hình 4. Phổ UV-Vis (a) v| hình ảnh TEM của c{c cấu trúc nano Au ph}n nh{nh được tổng hợp
3+
ở những nồng độ Au khác nhau: 0,5; 1,0 và 2,0 mM (b).
5
Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
3.3. Ứng dụng AuNPs phân nhánh xúc tác cho phản ứng khử 4-Nitrophenol
Trong b|i b{o n|y, chúng tôi đã chọn phản ứng khử 4-NP thành 4-AP l| phản ứng
điển hình để đ{nh gi{ hoạt tính xúc t{c của AuNPs đa nh{nh. Qu{ trình khử 4-NP
bởi NaBH
4
tuy khả thi về mặt nhiệt động
học nhưng bị hạn chế về mặt động học nếu không có chất xúc t{c *22, 23, 24+.
Hình 5. (a) Phổ UV-Vis của dung dịch 4-NP v| hỗn hợp dung dịch 4-NP và NaBH4, (b) Khi
chưa có AuNPs, độ hấp thụ của ion 4-nitrphenolat hầu như không thay đổi sau 90 phút, (c) ảnh
phóng đại của (b).
Khi thêm NaBH v|o dung dịch 4-NP, m|u của dung dịch bị thay đổi từ m|u phớt
4
v|ng sang m|u v|ng chanh, đậm. Điều n|y được giải thích l| do pH của dung dịch bị
thay đổi từ môi trường axit yếu đến môi trường bazơ mạnh vì tạo ra ion nitrophenolat
*22+. Do đó, dung dịch 4-NP tinh khiết có pic hấp thụ cực đại tại 318 nm đã chuyển
sang 400 nm khi được thêm NaBH
được theo dõi bằng phổ UV-Vis. trước khi sử dụng chất xúc t{c, chúng tôi theo dõi
phản ứng trong dung dịch gồm 4-NP và NaBH
4
vào (Hình 5a). Quá trình xúc t{c của phản ứng n|y
4.
Hình 6. Hoạt tính xúc t{c của AuNPs đa nh{nh được theo dõi bởi phổ UV-Vis ở c{c khoảng
thời gian kh{c nhau.
Qu{ trình khử đã không xảy ra, mặc dù NaBH l| chất khử mạnh, cường
4
độ. Cường độ hấp thụ ở 400 nm của ion nitrophenolat đã không thay đổi sau 90 phút
6
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
(hình 5b và 5c). Khi thêm AuNPs đa nh{nh v|o hỗn hợp dung dịch, 4-NP nhận
electron từ bohiđrua cung cấp v| qu{ trình khử xúc t{c của 4-NP đến 4-AP diễn ra
nhanh chóng tại c{c bề mặt AuNPs [25]. Hình 6 minh họa phản ứng khử 4-NP, theo
dõi ở những khoảng thời gian kh{c nhau khi có AuNPs l|m chất xúc t{c. Trong sự tồn
tại của tinh thể nano Au v| NaBH thì 4-NP đã bị khử, cường độ của c{c pic hấp thụ
4
tại 400 nm giảm dần theo thời gian v| sau ~ 20 phút, đã ho|n to|n biến mất. Trong khi
đó, một đỉnh mới hấp thụ xuất hiện ở 298 nm, có cường độ tăng dần dần (Hình
6). Đỉnh mới n|y được cho l| sự hấp thụ điển hình của 4-AP. Phổ UV-Vis trong Hình 6
cho hai điểm c}n đối ở 280 v| 314 nm. Kết quả n|y chứng minh được qu{ trình khử
xúc t{c của 4-NP chỉ tạo ra duy nhất 4-AP v| không có bất kỳ sản phẩm phụ n|o *25+.
3.4. Cơ chế của phản ứng khử 4-NP thành 4-AP bởi NaBH
4
Cơ chế của phản ứng khử 4-NP thành 4-AP bởi NaBH
có thể được giải thích như sau: Các ion borohydrua hấp phụ trên bề mặt của
AuNPs đa nh{nh v| chuyển c{c hydro từ bề mặt của ion sang bề mặt của
4
có AuNPs làm xúc tác
AuNPs. Đồng thời, c{c ph}n tử 4-NP được hấp phụ trên bề mặt của c{c hạt nano.
Hình 7. Mô hình đề xuất cho cơ chế khử 4-NP thành 4-AP bởi NaBH4, có AuNPs đa nh{nh l|
chất xúc t{c *26+.
Hơn nữa, những c}n bằng của qu{ trình hấp phụ cũng như giải hấp v| qu{
trình khuếch t{n của c{c chất phản ứng lên c{c hạt nano được cho l| nhanh *18+ nên
được xem l| bước quyết định tốc độ của qu{ trình khử 4-NP, xảy ra do phản ứng hấp
phụ 4-NP bởi c{c nano có bề mặt liên kết với c{c nguyên tử hydro (Hình 7). Khi sản
7
Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
phẩm, 4-AP bị giải hấp sẽ rời khỏi bề mặt kim loại tự do, chu kỳ xúc t{c có thể bắt đầu
lại.
4. KẾT LUẬN
Nói tóm lại, sự kết hợp giữa CTAB v| Pluronic F-127 tạo ra những phức hoạt
động bề mặt, cùng định hướng v| ưu tiên cho sự ph{t triển bất đẳng hướng của Au
nano phân nhánh có đường kính trong khoảng 80-120 nm. Tầm quan trọng của lớp
polyme l| bảo vệ bề mặt AuNPs v| c{c bề mặt m| chúng tương t{c với nhau nhằm
nhăn chặn sự kết tụ. C{c chất đồng hoạt động bề mặt được trình b|y trong nghiên cứu
n|y ổn định AuNPs trong ba th{ng. Kích thước AuNPs ph}n nh{nh có thể điều chỉnh
3+
bởi nồng độ Au và Pluronic F-127. Những hạt nano Au rất hữu ích trong c{c ứng
dụng xúc t{c, v| hơn thế nữa, khi AuNPs được bảo vệ bởi chất đồng hoạt động bề mặt
có thể được khảo s{t v|o c{c ứng dụng cảm biến sinh học kh{c nhau v| nên được
nghiên cứu trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Herves P., Perez L. M., Liz-M. L. M., Dzubiella J., Lu Y., Ballauff M (2012). Catalysis by
metallic nanoparticles in aqueous solution: model reactions, Chem. Soc. Rev. 41 5577–5587.
[2]. Shin H. S., Huh S. (2012). Au/Au@Polythiophene Core/Shell Nanospheres for Heterogeneous
Catalysis of Nitroarenes, ACS Appl. Mater. Interfaces 4, pp. 6324−6331.
[3]. Jayabal S., Ramaraj R. (2014). Bimetallic Au/Ag nanorods embedded in functionalized silicate
sol–gel matrix as an efficient catalyst for nitrobenzene reduction, Applied Catalysis A:
General 470, pp. 369–375.
[4]. Huang X., Jain P. K, El-Sayed I. H., El-Sayed M. A. (2007). Gold nanoparticles: interesting
optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy, Nanomedicine 2 (5), pp.
681-693
[5]. Vigderman L., Bishnu P. K., Euger R. Z. (2012). Functional Gold Nanorods: Synthesis, Self-
assembly and Sensing Applications, Advanced Materials, 24, pp. 4811-4841
[6]. Lanh L. T., Hoa T. T., Duc N. C., Khieu D. Q., Quang D. T., Duy N. V., Hoa N. D., Hieu N. V.
(2015). Shape and size controlled synthesis of Au nanorods: H2S gas-sensing characterizations and
antibacterial application, Journal of Alloys and Compounds 635, pp. 265–271
[7]. Azam A., Ahmed F., Arshi N., Chaman M. and Naqvi A.H. (2009). One step synthesis and
characterization of gold nanoparticles and their antibacterial activities against E. coli (ATCC
25922 strain), International Journal of Theoretical & Applied Sciences 1 (2), pp. 1-4.
[8]. Burygin G. L., Khlebtsov B. N., Shantrokha A. N., Dykman L. A., Bogatyrev V. A.,
Khlebtsov N. G. (2009). On the Enhanced Antibacterial Activity of Antibiotics Mixed with Gold
Nanoparticles, Nanoscale Research Letters 4, pp. 794–801.
[9]. Majid E., Hrapovic, S., Liu Y. L., Male K. B., Luong J. H. T. (2006). Electrochemicaldetermination
of arsenite using a gold nanoparticle modified glassy carbon electrode and flow analysis.Anal.
Chem. 78, pp. 762-769
8
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
[10]. Lanh T. L, Phong H. N., Khieu Q. D., Long T. H., Hien Q. N., Hoa T. T., Dinh T. N. (2015). Water-
soluble acetylated chitosan-stabilized gold nanosphere bioprobes, Materials Chemistry and Physics
14, pp. 324-332
[11]. Park K. (2006). Synthesis, Characterization, and Self –Assembly of Size Tunable Gold
Nanorods, A Dissertation Presented to The Academic Faculty, In Partial Fulfillment of the
Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in the School of Polymer, Textile and Fiber
Engineering, Georgia Institute of Technology
[12]. Tang X. L., Jiang P., Ge G. L., Tsuji M., Xie S. S., Guo Y. J. (2008). Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)
(PVP)-capped dendritic gold nanoparticles by a one-step hydrothermal route and their high SERS
effect, Langmuir 24 (5), pp. 1763-1768.
[13]. Orendorff C. J., Gearheart L., Jana N. R., Murphy C. J. (2005). Aspect ratio dependence on surface
enhanced Raman scattering using silver and gold nanorod substrates, Phys Chem Chem Phys. 8 (1),
pp. 165-170.
[14]. Cai W.,Gao T., Hong H., Sun J. (2008). Applications of gold nanoparticles in cancer
nanotechnology, Nanotechnology Science and Applications 1, pp. 17-32.
[15]. Nguyen Ngoc Duy, Dang Xuan Du, Dang Van Phu, Le Anh Quoc, Bui Duy Du, Nguyen Quoc Hien
(2013). Synthesis of gold nanoparticles with seed enlargement size by γ-irradiation
and
investigation of antioxidant activity, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and
Engineering Aspects 436, pp. 633-638.
[16]. Chen S., Wang Z. L., Ballato J., Foulger S. H. and Carroll D. L. (2003). Monopod, bipod, tripod,
and tetrapod gold nanocrystals, Journal of the American Chemical Society 125(52), pp. 16186-
16187.
[17]. Hao E., Bailey R. C., Schatz G. C., Hupp J. T. and Li, S. (2004). Synthesis and optical properties of
“branched” gold nanocrystals, Nano Letters, 4(2), pp. 327-330.
[18]. Sau T. K., Murphy C. J. (2004). Room temperature, high-yield synthesis of multiple shapes of gold
nanoparticles in aqueous solution, Journal of the American Chemical Society 126(28), 8648-8649.
[19]. Mayoral A., Magen C., Jose M. Y. (2011). High yield production of long branched Au
nanoparticles characterized by atomic resolution transmission electron microscopy, Cryst Growth
Des. 11(10), 4538–4543.
[20]. Iqbal M., Chung Y. I., Tae G (2007). An enhanced synthesis of gold nanorods by the addition of
Pluronic (F-127) via a seed mediated growth process, J. Mater. Chem. 17, pp. 335–342.
[21]. Mayoral A., Duran V. A., Heinze S. G., & Jose Y. M (2010). Synthesis and characterization of
branched gold nanoparticles, In Advanced Electron Microscopy and Nanomaterials. 644 , pp. 57-60.
[22]. Liu J., Qin G., Raveendran P. Ikushima Y (2006). Facile “Green” Synthesis, Characterization, and
Catalytic Function of β-D-GlucoseStabilized Au Nanocrystals, Chem. Eur. J.12, pp. 2131−2138.
[23]. Murugadoss A., Chattopadhyay A (2008). Surface Area Controlled Differential Catalytic Activities
of One-Dimensional Chain-like Arrays of Gold Nanoparticles, J. Phys. Chem. C. 112, pp.
11265−11271.
[24]. Goia D. V. (2004). Preparation and Formation Mechanisms of Uniform Metallic Particles in
Homogeneous Solutions, J. Mater. Chem. 14, pp. 451−458.
[25]. Baruah B., Gregory J. G., Michelle J. A., and Matthew E. B (2013). Facile Synthesis of Silver
Nanoparticles Stabilized by Cationic Polynorbornenes and Their Catalytic Activity in 4-Nitrophenol
Reduction, American Chemical Society 29, pp. 4225−4234.
[26]. Ma T., Yang W., Liu S., Zhang H. and Liang F (2017). A Comparison Reduction of 4-Nitrophenol
by Gold Nanospheres and Gold Nanostars, Catalysts 7 (38), pp. 1-10.
9
Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh
CATALYTIC ACTIVITY OF MULTI-BRANCHED GOLD NANOPARTICLES
1,2,*
2
2
Phan Ha Nu Diem , Tran Thai Hoa , Tran Thuc Binh
1
Faculty of Natural Science, Dong Nai University
2
Faculty of Chemistry, University of Sciences, Hue University.
*
Email: phannudiem@gmail.com
ABSTRACT
In this article, a simple method for the preparation of multi–branched gold
nanoparticles from an aqueous solution of silver seeds, cetyl-trimethylammonium
bromide (CTAB), HAuCl4, and Pluronic F–127 was described. It was found that
morphologies and sizes of gold nanostructures (AuNPs) to dependstrongly on
such experimental parameters including the concentrations of Pluronic F–127 and
3+
Au . The products were characterized by transmission electron microscopy (TEM).
In addition, the multi – branched AuNPs were found to serve as an effective
catalyst for the reduction of 4-nitrophenol (4-NP) to 4-aminophenol (4-AP) in the
presence of NaBH4. Kinetic data have been obtained from monitoring the
‒
concentrations of 4-NP and BH4 by UV‒vis spectroscopy.
Keywords: catalytic activity, multi – branched gold nano, Pluronic F-127.
Phan Hà Nữ Diễm sinh ng|y 20/10/1977 tại Bình Định. Năm 1999, b| tốt
nghiệp cử nh}n ng|nh Hóa tại Trường Đại học Sư phạm Qui Nhơn. Năm
2011, b| tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ng|nh Hóa ph}n tích tại Trường Đại
học Sư phạm Huế. Từ năm 2015 đến nay, b| giảng dạy tại Trường Đại học
Đồng Nai.
Lĩnh vực nghiên cứu: hóa ph}n tích v| vật liệu nano
Trần Th c ình sinh ngày 22/04/1962 tại H| Tĩnh. Năm 1988, ông tốt
nghiệp cử nh}n chuyên ng|nh Hóa tại Trường Đại học Tổng hợp Huế.
Năm 2003, ông tốt nghiệp tiến sĩ chuyên ng|nh Hóa ph}n tích tại Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia H| nội. Năm 2010, ông
được nh| nước công nhận Phó gi{o sư chuyên ng|nh Hóa ph}n tích. Từ
năm 1989 đến nay, ông giảng dạy tại Trường Đại học Tổng hợp Huế, nay
gọi l| Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.
Lĩnh vực nghiên cứu: hóa ph}n tích, đặc biệt trong lĩnh vực ph}n tích
quang phổ hấp thụ ph}n tử x{c định đồng thời nhiều chất có phổ hấp thụ
xen phủ nhau.
10
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế
Tập 12, Số 2 (2018)
Trần Th i H a sinh năm 1955 tại H| Tĩnh. Năm 1977, ông tốt nghiệp cử
nh}n ng|nh Hóa tại Trường Đại học B{ch Khoa H| Nội. Năm 2001, ông
tốt nghiệp tiến sĩ chuyên ng|nh Hóa lý thuyết v| hóa lý tại Trường Đại
học B{ch khoa, Đại học Quốc gia H| nội. Năm 2005, ông được nh| nước
công nhận Phó gi{o sư. Năm 2013, ông được nh| nước công nhận gi{o sư,
chuyên ng|nh Hóa lý thuyết v| Hóa lý. Từ năm 1978 đến nay, ông giảng
dạy tại Trường Đại học Tổng hợp Huế, nay gọi l| Trường Đại học Khoa
học, Đại học Huế.
Lĩnh vực nghiên cứu: hóa lý ứng dụng, vật liệu nano, hóa lý thuyết v| hóa
tin.
11
12 trang
18/04/2022
2980
Bạn đang xem tài liệu "Hoạt tính xúc tác của nano vàng phân nhánh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- hoat_tinh_xuc_tac_cua_nano_vang_phan_nhanh.pdf
