Synthesis of gold nanoparticles for SERS and catalysis guided by selectively oxidized polysaccharides
Project goals
The applications of gold nanoparticles (AuNPs), ranging from (bio)sensors, surface-enhanced Raman scattering (SERS) to catalysis, are closely related to their size, shape, and surface modifications. Hence, to fully utilize their potential, one has to obtain control over their properties already during their synthesis. Here we propose to employ selectively oxidized polysaccharides (SOPs) as reducing and stabilizing agents for the preparation of AuNPs with tailored properties. Compared to other polysaccharide-based methods of AuNPs preparation, our enhanced regioselective oxidation scheme allows us excellent control over the degree of oxidation, and molecular weight of various SOPs, which can be used to govern the growth of AuNPs. As we demonstrate in the proof-of-concept study, highly stable AuNPs aimed toward maximal SERS amplification or catalytic activity can be prepared depending on the nature of the polysaccharide derivatives and the parameters of the synthesis. To expand the application of SOPs, we will also investigate the preparation of other metal nanoparticles.
Keywords
gold nanoparticlesselectively oxidized polysaccharidesSERScatalysis
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně / Univerzitní institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-07361S
Alternative language
Project name in Czech
Syntéza zlatých nanočástic pro SERS a katalýzu řízená pomocí selektivně oxidovaných polysacharidů
Annotation in Czech
Aplikace zlatých nanočástic (AuNPs), sahající od (bio)senzorů, povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (SERS) až po katalýzu, úzce souvisí s jejich velikostí, tvarem a povrchovými modifikacemi. Aby bylo možné plně využít jejich potenciál, je třeba získat kontrolu nad jejich vlastnostmi již během jejich syntézy. Navrhujeme zde použití selektivně oxidovaných polysacharidů (SOPs) jako redukčních a stabilizačních činidel pro přípravu AuNPs s vlastnostmi přizpůsobenými na míru. Ve srovnání s jinými metodami přípravy AuNPs na bázi polysacharidů nám naše vylepšené schéma regioselektivní oxidace umožňuje vynikající kontrolu nad stupněm oxidace a molekulovou hmotností různých SOPs, které lze použít k řízení růstu AuNPs. Jak je demonstrováno v proof-of-concept studii, lze v závislosti na povaze polysacharidových derivátů a parametrech syntézy připravit vysoce stabilní AuNPs zaměřené na maximální amplifikaci SERS nebo katalytické aktivity. Abychom rozšířili použití SOPs, budeme taktéž zkoumat přípravu dalších kovových nanočástic.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - secondary branch
21001 - Nano-materials (production and properties)
OECD FORD - another secondary branch
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
CD - Macromolecular chemistry
EI - Biotechnology and bionics
JJ - Other materials
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
5,112 thou. CZK
Public financial support
5,112 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
5 112 CZK thou.
Public support
5 112 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Polymer science
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025