1. 研究目的与意义
碳量子点是一种新型零维碳纳米材料，具有优良的光化学性能、良好的生物相容性、低毒性和易于表面修饰等优点，在生物成像、生物传感器以及纳米载体等方面有着广泛的应用。通常碳量子点表面拥有不同的功能性基团，赋予其特定功能作用。因此，利用木质素具有碳含量高的特性，结合碳量子点特征官能团性能，经过氧化降解、降低分子量、改进赋予其功能化基团，为更好利用木质素制品，提升其价值提供理论基础和实践指导。
2. 国内外研究现状分析
高学霞，周希等人以碱木质素为原料，在强酸环境中进行氧化水热反应制备碳量子点（cqds)并对合成条件进行优化，试验结果显示：最优的合成条件为碱木质素用量1.3g，反应温度180℃，反应时间12h，nabh4用量1.3g。采用投射电镜（tem）及激光粒度分析（dls）对cqds形貌及尺寸进行表征，显示cqds具有较好的分散性，尺寸分布均匀，平均粒径约为3.5nm。采用红外光谱（ft-ir）及x射线光电子能谱（xps）表征cqds结构及组成元素，表明cqds表面含有大量羰基，羧基等含氧官能团。此外，通过紫外-可见光谱（uv-vis），荧光光谱（fl）表征cqds光学性质，其荧光量子产率达17.3％。
李伟等人以木质素热解碳为碳源，采用酸回流法制备碳量子点，并对制备的碳量子点的形貌结构特性以及荧光特性进行表征分析。进一步将制备出的碳量子点与二氧化钛复合制备出可见光响应的光催化剂，考察其可见光催化性能。
国外以印度冬瓜木质纤维素为原料，通过特异性酶对木质纤维素络合物的分解，制备出富含木质素的纳米颗粒。这些纳米颗粒通过电子显微镜、x射线衍射、热研究和光谱测量进行了表征。显微镜观察结果表明，颗粒大小约为20-100nm，呈长方体。x射线衍射数据表明酶解降低了结晶度。热和光谱研究证明，酶解后纳米颗粒中的纤维素含量明显降低。这项工作强调了一种获得独特的立方体富含木质素纳米颗粒的方法，这种颗粒的大小和形状都是均匀的。这些富含木质素的纳米颗粒在汽车、制药和聚合物等领域有着广泛的应用前景。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容： 1．论文以碱木质素为原料，针对木质素进行处理，制备碳量子点 2．利用硫酸-硝酸法对碱木质素进行处理，探寻碳量子点的特征 3．利用氧、酸性过氧化氢、臭氧氧化、或者多种结合的方式探寻制备高羧基含量碳量子点途径 研究计划： 1.准备工作：查阅相关资料，了解研究课题的相关基本知识，撰写开题报告与文献综述。 2.试验阶段：根据试验方案进行实验，并处理实验数据。 3.撰写论文：根据试验和实验数据整理并撰写论文。 4.答辩阶段：提交论文，并准备答辩。 |
4. 研究创新点
本次试验利用氧、酸性过氧化氢、臭氧氧化、或者多种结合的方式制备高羧基含量碳量子点 |
