水体中重金属与抗生素污染的治理，长期面临去除与检测彼此分离的困扰：吸附材料只负责把污染物从水中移走，检测却要另行依赖大型精密仪器，难以满足现场、快速的需求。本书尝试将这两件事统一到同一种材料上来完成，所依凭的正是木材这一古老而丰富的天然资源。
　　木材天然的多孔通道既为污染物提供了快速扩散的通路，经脱木质素等处理后又能暴露出大量可供修饰的纤维素羟基；在此基础上引入荧光碳点与金属纳米簇，木质材料便可在吸附污染物的同时，借助荧光信号的变化将其灵敏地检测出来。全书由块体木材写起，进而讨论纳米纤维素水凝胶，再延伸至与木质素、金属有机框架复合的杂化体系，循着材料由简到繁的脉络，依次阐述各类材料的制备、结构表征、吸附与检测性能及其内在机理，并兼顾实际水样验证、使用成本与生物安全性的考量。


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2003.09-2007.07，中国矿业大学，应用化学，工学学士学位 2007.09-2012.06，北京理工大学，物理化学，理学博士学位2012.07-2015.12，中南林业科技大学，理学院，讲师 2015.12-2020.12，中南林业科技大学，理学院，副教授 2020.12-2024.05，中南林业科技大学，理学院，教授 2024.05-至今，中南林业科技大学，材料与能源学院，教授材料科学与工程1. 农林剩余物功能人造板低碳制造关键技术与产业化, 中华人民共和国国务院, 科技进步, 国家二等奖, 2018.6.30 2. 全国创新争先奖状, 人社部、中国科协、科技部、国资委, 全国创新争先奖状, 其他, 2017.5.20 3. 绿色竹质功能材料节能制造关键技术及产业化, 湖南省人民政府, 科技进步, 省部一等奖, 2018.5.4

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 水环境污染及其治理与监测的双重挑战 1
1.1.1 水中重金属、抗生素与碘污染及其危害 1
1.1.2 水中污染物的去除方法 2
1.1.3 水中污染物的检测方法 2
1.2 木质纤维素资源及其功能化利用 3
1.2.1 纤维素与纳米纤维素的结构及制备 3
1.2.2 木材本体与木质素的功能化利用 4
1.2.3 纤维素基水凝胶的制备与应用 4
1.3 荧光纳米单元及其传感机理 5
1.3.1 碳点 5
1.3.2 金属纳米团簇 5
1.3.3 荧光传感与分子识别机理 6
1.4 吸附？传感一体化材料的研究进展与科学问题 6
1.5 本书的主要内容与结构安排 7
第一篇 木质本体荧光吸附？传感材料
第2章 碳点荧光木材：Cr(Ⅵ) 的同步富集与痕量检测 11
2.1 引言 11
2.2 材料与方法 12
2.2.1 化学试剂 12
2.2.2 脱木质素木材的制备 12
2.2.3 碳点的制备 13
2.2.4 荧光木材的制备 13
2.2.5 吸附性能测试 13
2.2.6 表征方法 13
2.3 结果与讨论 14
2.3.1 FW 的制备流程 14
2.3.2 FW 的表征分析与光学性能 14
2.3.3 FW？5对Cr(Ⅵ)的吸附性能 18
2.3.4 FW？5对Cr(Ⅵ)的检测性能 22
2.3.5 FW？5的细胞毒性评价 25
2.3.6 FW？5的吸附与检测机理 26
2.4 本章小结 29
参考文献 29
第3章 孔结构与位点调控的金簇荧光木材：Hg(Ⅱ)的高选择性富集与检测 35
3.1 引言 35
3.2 材料与方法 36
3.2.1 化学试剂 36
3.2.2 脱木质素木材的制备 37
3.2.3 金纳米团簇的制备 37
3.2.4 无毒性荧光木材的制备 37
3.2.5 吸附性能测试 38
3.2.6 表征方法 39
3.3 结果与讨论 39
3.3.1 NFW的制备流程 39
3.3.2 NFW的结构表征与光学性能 40
3.3.3 NFW？6对Hg(Ⅱ)的吸附性能 44
3.3.4 NFW？2对Hg(Ⅱ)的检测性能 49
3.3.5 NFW？6的细胞毒性评价 52
3.3.6 NFW？6的吸附与检测机理 53
3.3.7 成本分析 57
3.4 本章小结 59
参考文献 60
第4章 低成本双功能荧光木材：Pb(Ⅱ)的高效富集与灵敏检测 65
4.1 引言 65
4.2 材料与方法 66
4.2.1 化学试剂 66
4.2.2 脱木质素木材的制备 66
4.2.3 碳点的制备 67
4.2.4 无细胞毒性双功能木材的制备 67
4.2.5 吸附性能测试 68
4.2.6 表征方法 68
4.3 结果与讨论 69
4.3.1 NBW的制备流程 69
4.3.2 NBW的结构表征与光学性能 70
4.3.3 NBW？3的吸附性能 74
4.3.4 NBW？3的检测性能 81
4.3.5 NBW的细胞毒性评价 86
4.3.6 NBW？3 的吸附与检测机理 87
4.3.7 成本分析 90
4.4 本章小结 91
参考文献 92
第5章 生物相容性荧光木材：四环素的富集去除与选择性检测 98
5.1 引言 98
5.2 材料与方法 99
5.2.1 化学试剂 99
5.2.2 脱木质素木材的制备 99
5.2.3 碳点的制备 100
5.2.4 无细胞毒性荧光木材的制备 100
5.2.5 吸附性能测试 101
5.2.6 表征方法 101
5.3 结果与讨论 102
5.3.1 NCFW的制备流程 102
5.3.2 NCFW的结构表征与光学性能 103
5.3.3 NCFW？4的吸附性能 105
5.3.4 NCFW？4的检测性能 110
5.3.5 NCFW？4的细胞毒性评价 112
5.3.6 NCFW？4的吸附与检测机理 114
5.3.7 成本分析 116
5.4 本章小结 118
参考文献 118
第二篇 纳米纤维素基荧光吸附水凝胶
第6章 碳点/纳米纤维素荧光水凝胶：Cr(Ⅵ)的富集与检测 127
6.1 引言 127
6.2 材料与方法 128
6.2.1 材料 128
6.2.2 羧甲基化纤维素的合成 129
6.2.3 氨基修饰的碳点制备 129
6.2.4 碳点接枝羧甲基化纤维素的合成 130
6.2.5 三维多孔荧光水凝胶的制备 130
6.2.6 吸附实验 130
6.2.7 表征方法 131
6.3 结果和讨论 132
6.3.1 三维多孔荧光水凝胶制备流程 132
6.3.2 三维多孔荧光水凝胶的结构表征与光学性能 133
6.3.3 重金属离子的吸附与传感性能 134
6.3.4 Cr(Ⅵ)吸附与检测机理 139
6.4 本章小结 141
参考文献 141
第7章 银纳米簇/纳米纤维素荧光水凝胶：Cr(Ⅵ)的高效富集与灵敏检测 148
7.1 引言 148
7.2 材料与方法 149
7.2.1 化学试剂 149
7.2.2 纤维素纳米纤丝的制备 149
7.2.3 银纳米团簇的制备 150
7.2.4 银纳米团簇接枝纤维素纳米纤丝的制备 150
7.2.5 荧光纤维素纳米纤丝水凝胶的制备 151
7.2.6 吸附实验 152
7.2.7 表征方法 152
7.3 结果与讨论 152
7.3.1 NBH制备路线 152
7.3.2 NBH结构表征与光学性能 153
7.3.3 Cr(Ⅵ)的吸附性能 156
7.3.4 NBH？5的检测性能 160
7.3.5 吸附与检测机理 163
7.3.6 成本分析 167
7.4 本章小结 168
参考文献 169
第8章 金纳米簇/纳米纤维素荧光水凝胶：Hg(Ⅱ)的同步富集与高响应检测 175
8.1 引言 175
8.2 材料与方法 176
8.2.1 化学试剂 176
8.2.2 木材衍生纳米纤维素的制备 176
8.2.3 木材衍生纳米纤维素水凝胶的制备 176
8.2.4 吸附性能测试 177
8.2.5 表征方法 177
8.3 结果与讨论 178
8.3.1 WNH的制备流程 178
8.3.2 WNH的结构表征与光学性能 179
8.3.3 WNH？6的吸附性能 182
8.3.4 WNH的检测性能 184
8.3.5 WNH？6的吸附与检测机理 188
8.3.6 成本分析 193
8.4 本章小结 194
参考文献 195
第9章 碳点分子印迹荧光水凝胶：四环素的选择性富集与检测 200
9.1 引言 200
9.2 材料与方法 202
9.2.1 化学试剂 202
9.2.2 纳米纤维素的合成 202
9.2.3 碳点的合成 202
9.2.4 纳米纤维素接枝碳点复合物的合成 202
9.2.5 荧光分子印迹水凝胶的合成 203
9.2.6 吸附实验 204
9.2.7 表征方法 204
9.3 结果与讨论 204
9.3.1 制备流程 204
9.3.2 结构表征与光学性能 205
9.3.3 吸附性能 208
9.3.4 检测性能 211
9.3.5 细胞毒性评价 213
9.3.6 吸附与检测机理 214
9.3.7 成本分析 217
9.4 本章小结 218
参考文献 218
第三篇 纤维素基杂化荧光吸附水凝胶
第10章 纳米纤维素/木质素荧光杂化水凝胶：Cr(Ⅵ)富集与检测的协同效应 227
10.1 引言 227
10.2 材料与方法 228
10.2.1 化学试剂 228
10.2.2 纳米纤维素的合成 228
10.2.3 碳点的合成 229
10.2.4 纳米纤维素接枝碳点复合物的合成 229
10.2.5 荧光木质素基水凝胶的合成 229
10.2.6 吸附实验 230
10.2.7 表征方法 231
10.3 结果与讨论 231
10.3.1 FLH的结构表征与光学性能 231
10.3.2 对Cr(Ⅵ)的吸附与检测 232
10.3.3 吸附与检测机理 237
10.4 本章小结 239
参考文献 240
第11章 木质素基荧光杂化水凝胶：多西环素的富集去除与定量检测 245
11.1 引言 245
11.2 材料与方法 247
11.2.1 纳米纤维素的合成 247
11.2.2 碳点的制备 247
11.2.3 纳米纤维素？碳点复合物的制备 247
11.2.4 木质素/碳点嵌入型纳米纤维素水凝胶的制备 247
11.2.5 吸附实验 248
11.2.6 表征方法 249
11.3 结果与讨论 250
11.3.1 制备流程 250
11.3.2 结构表征与光学性能 251
11.3.3 吸附性能 252
11.3.4 检测性能 259
11.3.5 吸附与检测机理 263
11.3.6 成本分析 266
11.4 本章小结 267
参考文献 267
第12章 ZIF？8/纤维素荧光复合水凝胶：四环素的同步富集与检测 273
12.1 引言 273
12.2 实验部分 274
12.2.1 纤维素纳米纤丝的合成 274
12.2.2 碳点的合成 274
12.2.3 碳点接枝纤维素纳米纤丝的制备 275
12.2.4 ZIF？8的制备 275
12.2.5 复合水凝胶的制备 275
12.2.6 吸附实验 275
12.2.7 表征方法 276
12.3 结果与讨论 277
12.3.1 CZCHH的制备流程 277
12.3.2 CZCH的结构表征与光学性能 278
12.3.3 CZCH？4对四环素的吸附性能 282
12.3.4 CZCH？4对四环素的传感性能 286
12.3.5 CZCH？4的细胞毒性评价 290
12.3.6 CZCH？4的吸附和检测机理 291
12.3.7 成本分析 294
12.4 本章小结 295
参考文献 295