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硫化铜(CuS)具有优异的光热特性,在生物医学领域具有广阔的应用前景。木质素是一种天然无定形聚合物,由于其稳定性、生物相容性和植物界的丰度可以将木质素用作金属离子吸附剂。同时含多羟基的木质素能通过分子间的氢键形成超分子,可用于引导纳米CuS生长。更重要的是,由于其良好的生物降解性和相容性,应用时无需将木质素与CuS分离,解决了应用难题。本文以酶解木质素为原料,对其催化改性用于制备良好的光热转换材料。开展的研究工作如下:在研究中,我们使用全氟磺酸树脂(Perfluorosulfonicacidresin,PFSA)催化甲醛修饰对精制的酶解木质素进行改性,采用红外光谱(FT-IR)和二维核磁共振(2DNMR)对改性木质素进行表征,确定其结构特征,采用凝胶渗透色谱(GPC)判断改性木质素分子量变化情况。探究了树脂加入量,甲醛加入量,反应时间等反应条件对改性木质素总羟基百分含量的影响。实验数据表明,改性木质素保留了木质素的基本结构,分子量有所降低。当PFSA与木质素质量比为2:1,甲醛与溶液体积比为1:20,反应时间为5h,改性木质素总羟基百分含量达到14.87%,对应的总羟基含量达到8.75mmol/g,与测量得到的精制木质素总羟基含量5.16mmol/g相比,总羟基含量增加了～70%。PFSA树脂催化甲醛修饰的改性木质素提高了其总羟基含量。以改性木质素为原料,我们通过自组装法在乙醇-水溶液中制备了木质素微球(Lignin microspheres,LMs)。采用透射电子显微镜(TEM)、动态激光粒度仪(DLS)对微球进行表征,确定其微观结构及尺寸。探究了溶液含水率,木质素浓度,溶液pH值等制备条件对微球平均粒径影响。将制备的LMs用于吸附水中金属铜离子,探究木质素吸附剂浓度、初始溶液中铜离子浓度对金属Cu2+吸附量的影响。结果显示:溶液的含水率从20%增加到90%时,LMs的平均粒径不断增大;改性木质素的含量从0.05mg/mL增加到0.8 mg/mL时,LMs的平均粒径从～250nm不断增加到～650nm;然而,LMs的平均粒径随溶液pH值变化不大。当木质素浓度达到0.4mg/mL时,吸附剂的吸附量达到最大值为62.45mg/g。木质素吸附剂的吸附量随着溶液中Cu2+的初始浓度增加而不断增加。改性LMs可以作为一种良好的生物质基吸附剂用于吸附水中金属铜离子。我们以制备的LMs/Cu2+为铜源,Na2S· 9H20为硫源,在水溶液中制备了生物质基负载LMs/CuS光热转换材料。采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行表征,确定了其微观结构和元素组成。采用可见吸收光谱(vis)和荧光光谱表征其光学特性,并测试了样品的荧光稳定性。利用808nm激光照射样品,红外热成像仪拍摄其温差变化测试LMs/CuS的光热效应,与单独制备的硫化铜进行对比,并计算样品的光热转化效率。表征结果显示LMs/CuS主要含有C、O、Cu和S四种元素,Cu和S元素含量比例接近1:2。LMs/CuS在近NIR区域范围内有吸收,LMs/CuS液体样品发出蓝色荧光,且具有荧光激发依赖性,LMs/CuS的荧光主要归因于木质素组分。与DAPI相比,LMs/CuS显示出非常好的荧光稳定性。光热实验显示LMs/CuS短时间内可以快速升温,光热转换效率可以达到22.1%,大于单独制备的CuS。