木质素基碳量子点的制备与应用研究进展

王汉敏; 吴瑞清; 吴雨纯; 李小虎; 李凤凤; 侯庆喜

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202403014

林业工程学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (02) : 13 -24. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202403014

木质素基碳量子点的制备与应用研究进展

王汉敏, 吴瑞清, 吴雨纯, 李小虎, 李凤凤, 侯庆喜

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摘要

木质素是自然界中含量仅次于纤维素的大分子聚合物，也是最丰富的芳香族资源，其独特的分子结构和丰富的官能团使其具有极高的利用潜力，如木质素基碳纳米材料。木质素基碳量子点(LCQDs)作为一种新型的纳米材料，具有原料来源广、环境友好、成本低廉和多功能性等优点，因此LCQDs的发展应用引起了研究人员的广泛关注。笔者首先梳理了目前该类碳量子点的制备方法和策略，包括“一锅法”和“两步法”;然后系统地分类介绍了其在光学、生物医药、化学检测和环境监测等领域的最新应用，如荧光防伪、光催化、抗菌、荧光探针检测与监测等方面。此外，基于木质素分子结构的复杂性和碳量子点的特点和功能特性，如荧光性、稳定性、生物相容性和低毒性，对LCQDs的制备、开发和应用存在的问题进行了总结，并对其后续发展进行了展望，将为木质素的高值化利用提供更全面的借鉴，为新型材料开发提供新思路，对于林业资源利用和生物质基材料发展具有重要意义。