腐殖酸——含诸多活性基团的天然有机质混合物,具有各种功能如吸附,络合和离子交换等,与环境中各物质相互作用进而影响生态环境。显然这些活性性质都与其结构密切相关。利用溶剂浸取对腐殖酸进行初步分级,高效液相色谱法实现二次分离,了解其分子结构组成将有助于扩宽并加深其应用。另外,腐殖酸的高含碳量使其可作为制备碳点的含碳前体。本文以污泥堆肥中提取出的腐殖酸为研究对象,开展组分分离和应用研究,主要工作如下:1.采用浸取法,综合考虑溶剂的极性和对腐殖酸溶解性,分别使用甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈四种有机溶剂对腐殖酸初步分级。对所得次级组分进行元素组成和官能团分析,结果表明甲醇和乙醇浸取所得次级组分中的芳香结构相对较少,多为四环以上的稠合芳香,且被亲水性的含氧官能团如羟基、羧基等取代;乙酸乙酯和乙腈浸取所得次级组分中含较多的三环及以下芳香结构。但脂质结构均为主要成分。2、利用傅里叶变换离子回旋共振质谱分析了四种次级组分的分子质量数,结合匹配化学式,对某些仅含C、H、O元素的化合物的化学结构做了推测。采用高效液相色谱-质谱联用方法对次级组分进行二次分离分析,结果表明四种次级组分均含有四种含量较高的化合物,推测了四种化合物的分子式。3、以腐殖酸为水热反应原料,合成了经多官能团修饰的含氮碳点材料,并探究其荧光效应。X射线光电子能谱分析表明合成的含氮碳点中N含量增加。含氮碳点对铁离子具有较好的选择性,最低检出限为1.9 n M,同时在纸基快速传感器中能灵敏地检测出铁离子的存在。经计算和检测,验证荧光猝灭机理为静态猝灭。