木质素纳米颗粒作为实现木质素高值化利用的一个重要途径已经日益受到重视。制备木质素纳米颗粒最常用的方法是溶液法，即将木质素溶解于有机溶剂中，然后通过加入水或酸来降低其溶解度，从而制备纳米颗粒。目前对于木质素纳米颗粒的形成机理的研究都假设木质素分子能够均匀分散于溶剂中。由于木质素结构的多变性和不均一性，目前其溶液结构并未得到阐明。另外，由于缺乏有效的研究手段，木质素纳米颗粒在水溶液中的结构也有待于进一步研究。有研究提出，木质素纳米颗粒可以被描述成致密颗粒，软颗粒或者软壳+致密核结构。

北京化工大学程刚和合作者通过小角中子散射，对6种不同来源的木质素溶液进行了系统研究。结果显示，所有木质素在二甲基亚砜等常见木质素溶剂中并未形成单分子分散的溶液，其结构为单分子+聚集体或者聚集体。小角中子散射数据分析得到了木质素分子的大小，其长度为60 至 130 Å， 截面半径为8 至 14 Å。研究发现，不同的木质素分子在二甲基亚砜具备不同的聚集度，其聚集度取决于脂肪族羟基和酚羟基之比。该比值越小，聚集度越低。另外，在溶液中，高分子量的木质素分子形成聚集体，低分子量的木质素分散为单分子。木质素的拆分可以降低其结构的不均一性。作者使用丙酮对三种木质素进行了拆分，其中溶解于丙酮的部分可以在二甲基亚砜中形成均匀的单分子溶液。作者所在课题组在2016年发表了一篇综述，对木质素纳米颗粒的应用前景进行了预测。最近五年关于木质素纳米颗粒的研究证实了作者的预测。这里，作者使用小角中子散射研究了木质素纳米颗粒水溶液的结构。作者发现，木质素纳米颗粒是一个致密的球体，但是其表面被一个大的水化层包围。其中水化层的厚度可以达到纳米颗粒半径的2倍。木质素纳米颗粒水溶液可以将纳米颗粒的应用拓展到生物医药领域。作者比较了木质素的二甲基亚砜溶液和纳米颗粒水溶液的细胞毒性，发现纳米颗粒可以降低木质素的细胞毒性，展示了其作为药物和基因载体的应用前景。