Controlled synthesis of copper nanoparticles by modified and mediated polyol methods for potential biomedical applications

Hội nghị Khoa học trẻ lần 3 năm 2021 (YSC2021) – IUH

Ngày 06/8/2021 ISBN: 978-604-920-122-6

96 © 2021 Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

ID: YSC3F.110

CONTROLLED SYNTHESIS OF COPPER NANOPARTICLES

BY MODIFIED AND MEDIATED POLYOL METHODS

FOR POTENTIAL BIOMEDICAL APPLICATIONS

NGUYEN VIET LONG* 1

, NGUYEN THI NHAT HANG 2

, NGUYEN QUANG THANH NAM 3

,

LE HONG PHUC 4

, YONG YANG 5

, MASAYUKI NOGAMI 6

1 Department of Electronics and Telecommunications, Sai Gon University

2 Faculty of Food Science and Technology, Thu Dau Mot University, Thu Dau Mot

3 Faculty of Chemical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology

4 Ho Chi Minh City Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology

5 State Key Laboratory of High-Performance Ceramics and Superfine Microstructures, Shanghai Institute

of Ceramics, Chinese Academy of Sciences

6 Institute of Research and Development, Duy Tan University

*[email protected]

Abstract. In our study, the authors performed the synthesis of copper nanoparticles using a simple and

effective polyol chemical method. Copper nanoparticle products were synthesized by reducing copper (II)

chloride (CuCl2.2H2O) in ethylene glycol (EG) and polyvinylpyrrolidone (PVP) at 160 C with the addition

of a controlling agent to be sodium borohydride (NaBH4). The structure and properties of copper

nanomaterials were investigated and demonstrated by experimental measurements, such as UV-vis

spectroscopy and X-ray powder diffraction (XRD). Here, Cu nanoparticle products with red-brown color

formed are stored in glass containers have been clearly confirmed experimentally with high particle forming

efficiency. Particle size is controlled in the nanosized range of 100 nm. Our research has led that the polyol

chemical method can be highly effectively applied to synthesize various kinds of copper nanomaterials with

controlled size and shape for promising application in the field of preventing and killing harmful

microorganisms and in related biomedical applications.

Keywords. Copper nanoparticles, surface plasmon resonance, microorganism

TỔNG HỢP CÓ ĐIỀU KHIỂN HẠT NANO ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA

HỌC POLYOL NHẰM ỨNG DỤNG TRONG Y SINH

Tóm tắt. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã thực hiện tổng hợp hệ hạt nano đồng bằng phương pháp

hóa học polyol đơn giản và hiệu quả. Sản phẩm hạt nano đồng được tổng hợp bằng cách khử CuCl2.2H2O

trong ethylene glycol (EG) và polyvinylpyrrolidone (PVP) ở nhiệt độ 160 C với việc bổ sung thêm chất

điều khiển NaBH4. Cấu trúc và tính chất của vật liệu nano đồng được khảo sát và chứng minh bởi các phép

đo thực nghiệm UV-vis và XRD. Sản phẩm hạt nano đồng tạo thành được đựng trong các lọ chứa thủy tinh,

màu nâu đỏ được khẳng định rõ ràng theo thực nghiệm với hiệu suất tạo thành hạt cao. Kích thước hạt được

điều khiển trong miền kích thước 100 nm. Nghiên cứu đã dẫn đến rằng phương pháp hóa học polyol có thể

được áp dụng với hiệu quả cao để tổng hợp các hệ thống vật liệu nano đồng có kích thước và hình dạng

được điều khiển nhằm ứng dụng trong lĩnh vực phòng chống diệt vi sinh vật có hại và các ứng dụng y sinh

có liên quan.

Từ khóa. Các hạt nano đồng Cu, cộng hưởng plasmon bề mặt, vi sinh vật

1. INTRODUCTION

So far, metal nanoparticles have been prepared by modified polyol methods in various works. In biomedical,

Au nanoparticles were used as an antigen carrier and an immunological agent in immunization to prepare