内容简述：
2026年5月31日，Petroleum Science 发表了学院郑延成教授课题组的最新研究成果，报道了生物质基两亲性氮掺杂碳点界面调控与强化采油研究成果。该研究围绕前驱体分子结构对两亲性碳点界面性能的影响，通过分子结构设计与表面功能化调控，构建了兼具优异界面活性和耐温耐盐性能的生物质基两亲性氮掺杂碳点，为低渗透油藏强化采油提供了新的研究思路。论文题目为“Biomass-derived amphiphilic nitrogen-doped carbon dots: Molecular design, interfacial regulation, and enhanced oil recovery performance”，博士研究生吴宇为论文第一作者，郑延成教授为论文通讯作者，长江大学为第一通讯单位。
低渗透油藏是我国油气资源开发的重要领域，但储层孔喉细小、毛细管阻力大，残余油难以有效动用。两亲性碳点因具有粒径小、表面官能团丰富及结构可调等特点，在低渗透油藏强化采油中展现出良好的应用潜力。然而，前驱体分子结构如何影响碳点的表面功能化程度及界面调控性能，仍缺乏系统认识。针对上述问题，课题组选取葫芦巴胶（FG）和酒石酸（TA）两种结构不同的生物质基前驱体，通过碳化、酰胺化、季铵化及烷基化等多步反应，制备了系列两亲性氮掺杂碳点。研究发现，酒石酸富含羧基，能够提供更多酰胺化及季铵化反应位点，有利于提高碳点表面的极性基团密度及两亲性；延长疏水烷基链则进一步增强碳点的疏水相互作用与界面吸附能力。其中，TA-NCDs-L16表现出最优的综合界面性能，临界胶束浓度（CMC）低至0.104 g/L，对应表面张力为24.71 mN/m，Zeta电位达到+67.80 mV。
界面性能评价表明，TA-NCDs-L16具有优异的降界面张力和润湿性调控能力。在8 wt% NaCl条件下，油水界面张力最低降至0.00151 mN/m，水接触角最低降至16.3°，实现了由亲油向亲水的润湿性反转。在富含Ca2+和Mg2+的地层水中，该碳点在50～90 ℃条件下仍保持良好的界面调控性能。低渗透岩心驱替实验进一步验证了其强化采油效果。TA-NCDs-L16驱油体系的最终采收率达到60.42%，较初始水驱增幅达27.26%，同时注入压力降低38.71%。其强化采油效果主要得益于超低界面张力、高密度极性吸附层与纳米尺寸效应的共同作用，能够有效降低毛细管阻力和油岩界面黏附作用，促进碳点在细小孔喉中的运移及残余油的剥离与启动。该研究建立了前驱体分子结构、碳点表面功能化、界面调控与驱油性能之间的关联，为耐温耐盐两亲性碳点的分子设计及低渗透油藏高效开发提供了理论依据和实验参考。
该研究工作得到了国家自然科学基金（No. 52374030）支持。
图文摘要：
前驱体导向的两亲性碳点设计及提高采收率应用
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1995822625004911?via%3Dihub
（审核：肖围 编辑：雷宇）
