类型b：学术综述报告

作者及发表信息
本文由西安工程大学纺织科学与工程学院的姚一军、郝可鑫、武海良合作完成，题为《纤维素基荧光材料的研究进展》（Recent Advances of Cellulose-based Fluorescent Materials），发表于《纺织高校基础科学学报》（Basic Sciences Journal of Textile Universities）2025年第38卷第2期（Vol. 38, No. 2）。

主题概述
该综述系统总结了纤维素基荧光材料的最新研究进展，重点分析了纤维素与不同荧光基团（如杂环化合物、碱土铝酸盐、量子点）结合的制备原理、发光特性及在信息防伪、生物成像、环境监测等领域的应用。文章还探讨了当前研究面临的挑战，并对未来发展方向提出了展望。

主要观点及论据

1. 纤维素基荧光材料的分类与制备策略
文章指出，纤维素基荧光材料主要通过两种方式构建：
- 化学键接法：通过醚化、酯化、点击化学（click chemistry）等反应将荧光基团（如咔唑、芘、萘二甲酸酐）共价连接到纤维素骨架上。例如，张俐娜团队通过咔唑基修饰羟乙基纤维素（CZ-HEC），显著提升了材料的荧光寿命，但高取代度会导致聚集猝灭（ACQ）效应。
- 物理掺杂法：将荧光染料（如罗丹明B、量子点）包埋或吸附于纤维素基质中。例如，通过静电吸附将CdTe量子点负载到纳米纤维素微球（QD-FMS）中，实现了稳定的荧光标记（图8）。

支持论据：
- 武汉大学团队合成的CZ-HEC在二甲基亚砜（DMSO）中表现出浓度依赖的荧光自猝灭现象（参考文献[17]）。
- 通过纤维素骨架的“锚定”和“稀释”作用，可抑制π-π堆叠导致的ACQ效应（图2a），从而开发出固态荧光材料（参考文献[13-14]）。

2. 纤维素基荧光材料的发光调控与多功能化
纤维素骨架的微结构（如疏水微区、静电排斥）可调控荧光分子的分布，增强发光强度与稳定性。例如：
- 动态全彩荧光材料：通过共价接枝螺吡喃（SP）、异硫氰酸荧光素（FITC）和嵌二萘（PYR）基团，利用荧光共振能量转移（FRET）效应，实现了红、绿、蓝三色发射的可调谐混合（图3）。
- 环境响应材料：比率型荧光材料（如CA-FITC/CA-PPIX）通过荧光强度比值（I_FITC/I_PPIX）与胺浓度的线性关系，实现了海鲜新鲜度的可视化监测（参考文献[14]）。

支持论据：
- Tian等开发的CA-SP/CA-FITC/CA-PYR体系可通过比例调控实现全彩发射（参考文献[24]）。
- 姚一军团队利用羟丙基甲基纤维素（HPMC）负载FITC和CaAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺，制备了pH响应的双发射长余辉膜（参考文献[26]）。

3. 纤维素与无机荧光材料的复合应用
碱土铝酸盐（如SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺）和量子点（QDs）与纤维素复合后，可拓展材料的功能性：
- 长余辉材料：Zhang等通过硅烷改性SrAl₂O₄荧光粉，制备了柔性余辉薄膜（参考文献[33]）；Wu团队将碳点（CDs）与纳米纤维素气凝胶共价交联，开发了NOx和醛类气体的荧光传感器（图10）。
- 温度/导电传感：ZnSe量子点与纳米纤维素复合的透明薄膜（图9a）具有低热膨胀系数和光电响应特性（参考文献[41]）。

支持论据：
- 双发射荧光粉（SrAl₂O₄/CDs）的温度敏感薄膜可通过CdS含量调节发光信号（参考文献[3]）。
- 再生纤维素膜（RC）负载氮掺杂碳量子点（N-CDs）后导电率显著提升（参考文献[44]）。

4. 现存挑战与未来方向
文章指出当前研究的局限性：
- 稳定性问题：部分荧光材料在极端pH或长期紫外照射下性能衰减。
- 功能单一性：多数材料依赖紫外激发，且发光颜色范围有限。

未来增长点：
1. 微结构设计：通过调控纤维素的形貌、比表面积等参数，优化荧光分子负载效率（如中空微球疏水微区封装疏水染料，图5）。
2. 多重功能集成：开发兼具阻燃、超疏水、导电等特性的智能材料，推动其在军事伪装、环境传感等领域的应用。

论文价值与意义
本文全面梳理了纤维素基荧光材料的制备策略与应用场景，为开发环境友好、高稳定性、多功能的荧光材料提供了理论参考。其亮点包括：
- 系统性：涵盖有机/无机荧光复合体系，从分子设计到宏观应用。
- 创新性：提出纤维素骨架“锚定-稀释”效应抑制ACQ的机理（图2a），以及动态全彩发射的FRET调控策略。
- 应用导向：展示了从基础研究（如离子检测）到产业化（防伪标签、智能织物涂层）的潜在路径。

参考文献
文中引用了46篇关键文献，包括张俐娜团队关于咔唑修饰纤维素的研究（[17-20]）、姚一军团队的双发射膜（[26-27]）等，支撑了各论点的科学性与前沿性。