2021年6月，我院制浆造纸工程系青年教师王瑞彬博士等人在环境领域一区TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》（影响因子10.588）发表了题为“Highly fluorescent graphene quantum dots from biorefinery waste for tri-channel sensitive detection of Fe³⁺ ions”的研究论文。我院戴红旗教授为唯一通讯作者，南京林业大学为第一作者单位。

可再生的木质纤维素生物质可以有效地转化为增值产品，使相关下游加工快速增长。然而，现有技术对作为相关工艺副产物的贫纤维素馏分的增值化却鲜少报道。本文提出了一种简单、通用、有效的利用含糖和解聚木质素的芒草基生物炼制废弃物制备石墨烯量子点的方法。这一过程基于温和的酸性水/助溶剂分级技术，实现了芒草生物质中大部分木质素和半纤维素的快速和选择性去除，进一步水热碳化得到具有少层类石墨烯单晶结构、硫氮共掺杂、明亮荧光、激发依赖性光致发光和荧光寿命长（11.95ns）等优点的芒草基石墨烯量子点（M-GQDs）。其在Fe³⁺存在下表现出显著的荧光强度减弱，且具有良好的线性(≤ 0.995），检测限极低(≥ 1.41nM），对于真实水体中的Fe³⁺具有可比拟电感耦合等离子光谱技术的准确性。进一步的研究发现，M-GQDs对Fe³⁺的灵敏检测是基于一种动态猝灭机制，Fe³⁺诱发M-GQDs上额外的能量耗散和光生电子消耗的增加。本工作的发表有望促进生物质的整体增值化和水体中Fe³⁺的灵敏荧光检测。

该项工作得到了十三五国家重点研发计划（2017YFD0601005）和江苏省制浆造纸科学技术重点实验室（KL201908）的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125096