Las nanopartículas metálicas son de gran interés científico y tecnológico debido a sus excelentes propiedades, que difieren de las de los metales en bulto. Dentro de estas propiedades podemos encontrar efectos ópticos que dan lugar a colores intensos y específicos, que dependen del tamaño y la forma de la nanopartícula. También presentan propiedades eléctricas debido a que los electrones están confinados cuánticamente, lo que altera los niveles de energía y la conducción eléctrica. Entre las propiedades químicas, las nanopartículas metálicas son excelentes catalizadores, ya que, gracias a su tamaño y a la presencia de sitios activos altamente reactivos, actúan como catalizadores eficientes, permitiendo acelerar reacciones químicas con alta selectividad y bajo consumo energético. En el presente trabajo se reporta la síntesis coloidal de nanopartículas de oro (AuNPs) estables en solución acuosa de polietilenimina (PEI). Las AuNPs fueron caracterizadas mediante espectroscopía ultravioleta-visible (UV-Vis), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y difracción de rayos X (XRD) para determinar su morfología, tamaño y estructura cristalina. Además, para estudiar la interacción entre las AuNPs y la PEI se utilizó la espectroscopía infrarroja (IR). Finalmente, las AuNPs estabilizadas con PEI fueron evaluadas como catalizador de la reacción de reducción de los compuestos nitroaromáticos 2-nitrofenol (2-NF) y 4-nitrofenol (4-NF). Los resultados de TEM y UV-Vis revelaron la obtención de AuNPs con morfología cuasi-esférica y tamaños entre 2 y 22 nm, que se mantuvieron estables en solución coloidal durante varios meses. Los patrones de XRD mostraron que las AuNPs presentan una estructura cúbica centrada en las caras. De acuerdo con los espectros IR, la principal interacción entre las AuNPs y la PEI se establece a través de los grupos amina de la PEI, lo que indica que dichas interacciones, junto con el alto peso molecular y la estructura ramificada de la PEI, permiten una estabilización eficiente de las AuNPs. El estudio de la actividad catalítica de las AuNPs para la reducción de 2-NF y 4-NF en solución acuosa a temperatura ambiente reveló que las AuNPs son más eficientes para la reducción de 4-NF, logrando reducir el 98.59 % de las moléculas de 4-NF de una solución con concentración 3 mM en un tiempo de 5 minutos, además de mantener un porcentaje de conversión mayor al 90 % durante cuatro ciclos de catálisis. Mientras que la eficiencia de reducción de 2-NF (3 mM) durante el primer ciclo fue del 95.17 % en 7 minutos y 30 segundos.