最新研究揭示：铁（III）对土壤腐植酸的结构调控机制
7月10日，Pellegrino Conte和Calogero Librici团队的最新研究成果《腐植酸超分子结构的顺磁性探测：固态13C核磁共振光谱揭示铁（III）诱导的重排》（Paramagnetic Probing of Humic Acid Supramolecular Structure: Iron (III)-Induced Rearrangements Revealed by Solid-State 13C NMR Spectroscopy）的发表在《化学中的磁共振》（Magnetic Resonance in Chemistry）杂志，点击文末“阅读原文”。该研究采用固态13C交叉极化魔角旋转核磁共振（CPMAS NMR）光谱，探究铁（III）诱导的土壤腐植酸结构变化，不仅深化了对土壤中有机-矿物相互作用分子尺度的理解，更为环境有机质的精准表征提供了全新技术路径，对土壤改良、土壤碳库稳定、腐植酸肥料研发等可提供理论支撑，对提升土壤肥力、稳碳控碳、推动农业绿色发展具有重要指导意义。具体研究结果如下：
1. 通过TCH随Fe/C比值变化的指数衰减分析，发现了明显的结合层级：
——羧基（187-163ppm）响应最强（衰减常数kTCH=3.5），反映出铁（III）驱动的局部压缩与刚性化；
——芳香域（163-92ppm，kTCH=2.5）和含氧脂肪族域（92-46ppm，kTCH=1.5）敏感性中等；
——脂肪族碳（46-0ppm，kTCH≈0.05）则呈惰性，证实其不参与金属配位。
补充的T?ρ(H)数据进一步凸显了铁（III）在限制分子流动性中的作用，尤其在羧基和芳香区域表现显著。
2. 基于实验数据，研究提出了全新作用模型：铁（III）作为超分子交联剂，通过一级羧基结合和二级芳香族相互作用，选择性地使腐植酸域刚性化，而脂肪族区域仍保持动态自由度。
3. 该研究的创新价值在于证实了顺磁性铁（III）不仅会干扰核磁共振的检测能力，还可作为结构探针，其中TCH和T?ρ(H)参数为量化金属诱导的重组提供定量指标。
（中腐协秘书处 供稿）