COOH修饰SiO2@Fe3O4,羧基修饰二氧化硅磁性微球的性质与应用
COOH修饰SiO2@Fe3O4(羧基修饰二氧化硅磁性微球)性质
COOH修饰SiO2@Fe3O4是以磁性Fe3O4纳米颗粒为核心,外包覆一层二氧化硅(SiO2)壳层,进而在二氧化硅表面引入羧基(-COOH)功能团修饰形成的复合纳米材料。这种材料结合了Fe3O4磁性纳米粒子的磁响应性与SiO2的化学稳定性和易功能化性,羧基修饰则赋予其良好的化学活性和生物兼容性,广泛应用于生物分离、催化、药物载体及传感器领域。
结构组成和制备特点
Fe3O4纳米颗粒具有超顺磁性,易通过磁场进行分离回收。包覆SiO2不仅防止Fe3O4氧化,提升其稳定性,还提供了丰富的羟基表面,有利于后续羧基的接枝修饰。羧基修饰常采用硅烷偶联剂如羧基硅烷(如TESPSA)进行化学键合,使得羧基均匀分布于二氧化硅壳表面。
物理性质
粒径与形貌:通过TEM和SEM观察,材料通常呈球形,粒径控制在几十纳米至几百纳米。SiO2壳厚度可调节,通常为几纳米至十几纳米。
磁性:磁性由Fe3O4决定,修饰SiO2和COOH后,磁饱和强度略降低,但仍保持良好的超顺磁性(零矫顽力和剩余磁感应强度)。
热稳定性:SiO2壳保护下,材料热稳定性增强,可耐受200-300°C以上温度不分解。
化学性质
羧基功能:羧基为弱酸性官能团,能与氨基、羟基等亲核基团形成酯键、酰胺键,适合生物大分子(蛋白质、核酸)共价连接。
表面化学活性:羧基增强材料亲水性,提升在水溶液中的分散稳定性及生物相容性。
表面电荷:pH变化影响羧基的解离状态,导致材料表面带负电,便于吸附带正电的离子或分子。
应用特性
磁性分离:利用外加磁场实现快速回收和重复使用,显著简化了分离纯化过程。
生物相容性和功能化:羧基修饰使其成为理想的载体,能通过共价结合或电荷吸附方式固定酶、抗体、药物分子。
催化载体:稳定的SiO2层和羧基官能团利于催化活性物种的负载,提高催化效率和选择性。
环境修复:通过羧基的金属离子螯合作用,可用于重金属离子的吸附和去除。
总结
COOH修饰SiO2@Fe3O4磁性微球结合了磁性纳米粒子的易分离优势与羧基官能团的化学活性,形成兼具磁响应性、化学稳定性和生物相容性的多功能纳米材料,具有广阔的科研和应用前景。
【基本信息】:
包装:标准瓶装形式
产地:陕西西安
用途:用于科研实验研究
储藏:请置于冷藏条件下保存
规格:提供50mg、100mg、250mg、500mg等规格
温馨提示:本产品为科研专用,严禁用于人体实验或医疗用途!
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