内蒙古新研究：褐煤基腐植酸为原料一步法直接制备氮掺杂碳点
褐煤基腐植酸富含芳香环骨架与含氧官能团，是制备碳基功能材料的优质前驱原料。内蒙古工业大学化工学院科研团队，以褐煤提取腐植酸为碳源、三聚氰胺为氮源，在有氧环境下采用简易水热法制备新型氮掺杂碳点（N-CDs）。相关研究成果以《Coal-based humic acid nitrogen-doped enhanced fluorescent carbon dots and mechanism of metal ion detection》（煤基腐植酸制备氮掺杂增敏荧光碳点及其金属离子检测机理研究） 为题，于2026年7月21日发表在国际期刊Journal of Industrial and Engineering Chemistry（《工业与工程化学杂志》）上。
该研究借助透射电镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X 射线光电子能谱（XPS）等表征手段，对最优制备工艺下所得氮掺杂碳点微观结构进行系统解析。主要研究结果如下：
1.该碳点晶格间距为0.21nm，平均粒径约9.2nm；材料光学稳定性优异，荧光量子产率达15.5%。在水溶液体系中，该氮掺杂碳点可通过荧光猝灭效应特异性识别三价铁离子（Fe³⁺），检测限低至0.13μM，线性检测区间宽达0.25~250μM。
2.密度泛函理论（DFT）计算证实：相较于单一含氮官能团、含氧官能团位点，三价铁离子与碳点表面氮氧共配位位点结合作用最强；氮掺杂碳点与 Fe³⁺结合能为−967.00kcal/mol，结合强度显著优于其他金属离子。
3.该研究为褐煤资源高值化利用、拓展其在精密分析检测领域的功能化应用提供新思路。
