羧基化四氧化三铁（Carboxylated Fe₃O₄，通常简称为 COOH-Fe₃O₄ 纳米颗粒）是一类经过表面修饰的磁性纳米材料。它以 Fe₃O₄ 磁性纳米颗粒 为核心，在其表面引入 羧基（–COOH）功能团，从而兼具良好的 磁学性能 和 化学反应活性。这种表面功能化极大拓展了 Fe₃O₄ 的应用范围。下面我给你详细介绍： 

1. 基本信息

化学式：Fe₃O₄-COOH

形态：黑色粉末或分散液（纳米分散体）

粒径范围：常见 10–100 nm，可调控

磁性：超顺磁性（Superparamagnetic）——在外加磁场下表现出强磁性，去掉磁场后无剩磁

表面结构：Fe₃O₄ 核心 + 羧基修饰层（常通过小分子有机酸、聚合物或表面包覆反应引入） 

2. 制备方法

羧基化四氧化三铁通常通过以下策略获得：

共沉淀法 + 有机酸修饰

以 Fe²⁺ 和 Fe³⁺ 盐为原料，在碱性条件下沉淀生成 Fe₃O₄ 纳米颗粒；

同时或后处理时用柠檬酸、草酸、聚丙烯酸等带 –COOH 的分子进行表面修饰。

热分解法 + 表面改性

在高温有机溶剂中分解铁有机盐生成单分散 Fe₃O₄；

再通过配体交换或接枝聚合，引入 –COOH 功能基团。

包覆法

在 Fe₃O₄ 表面包覆一层含 –COOH 的聚合物（如聚丙烯酸 PAA、聚甲基丙烯酸 PMAA）或硅烷偶联剂。 

3. 材料特性

磁学性能：超顺磁性，便于外加磁场操控和回收。

分散性：表面羧基能提高颗粒在水相中的稳定性，防止团聚。

表面活性：羧基易与氨基、羟基、巯基等反应，可进行 共价偶联。

生物相容性：经过进一步修饰（如 PEG、蛋白质等）可提升生物安全性。

 4. 应用领域

生物医药

靶向药物载体：羧基可偶联药物、抗体或多肽，实现定向递送。

磁共振成像（MRI）对比剂：Fe₃O₄ 具有 T₂ 加权成像效果，羧基修饰可提高稳定性与功能化。

生物分离与纯化：用于抗体、DNA、蛋白的磁性分离与捕获。

环境治理

吸附重金属离子（Pb²⁺、Cd²⁺、As³⁺ 等）

吸附有机染料、农药残留等污染物，便于磁分离回收。

催化与能量

作为催化剂载体，羧基可进一步修饰金属或有机分子。

用于电化学储能、污水处理中的高级氧化过程。 

5. 注意事项

稳定性：裸露的 Fe₃O₄ 容易被氧化，通常需要表面包覆（聚合物或无机层）。

pH 敏感性：羧基在不同 pH 下解离情况不同，影响颗粒分散性。

生物应用前需检测毒性：需进行体外细胞实验和体内安全性验证。 

关于我们：

西安齐岳生物是一家专注于生物化学与纳米材料领域的高新技术企业。公司以科研创新为核心，致力于为科研机构、高校及生物医药企业提供定制化产品与服务。其产品线涵盖功能化纳米材料、生物标记试剂（如DSPE-PEG修饰分子、荧光探针等）、生物活性分子及药物递送系统等。

相关推荐：          

CY2-NHS 花菁染料CY2标记N-羟基琥珀酰亚胺酯

Biotin-PEG3-Mal 生物素聚乙二醇3马来酰亚胺

CY3.5-COOH 花菁染料CY3.5标记菁染料羧酸

CY3-NH2 花菁染料CY3标记氨基

CY7-NH2 花氰染料CY7-氨基

Dlin-MC3-DMA4-(N,N-二甲基氨基)丁酸（二亚油基）甲酯