中文摘要：

基于天然矿物纤蛇纹石的纳米管状结构，研究其纳米结构属性与纳米效应，包括纳米管卷曲方式、结构单元的配合方式、内外直径及原子分布特征，纳米管对光的透射、吸收、发射、蓝移和红移及内外比表面积、表面不饱和键方向性与化学反应活性等；以管状纤维作为组装纳米量子线的基材，选择GaAs、CdS具有潜在应用价值的半导体和发光材料作为被组装物质，研究向纤蛇纹石纳米管中引入阳离子Ga、Cd和阴离子As、S的途径；研究最佳组装-结晶条件，组装后所形成的纳米管-量子线的结晶方向性、量子线的晶体结构特点和对称性、纳米管-量子线复合体的性能特征等；引入非平衡态理论，研究天然产出纳米管的非平衡态结构，揭示形成圆管状结构的机制；研究纤蛇纹石纳米管对反应离子的亲和性、格位反应活性及与量子线界面结合特征，量子线在纳米管中的结晶过程和最佳热力学条件；进而阐明组装驱动力，揭示纳米管与被组装量子线的相互关系与组装机理。

结论摘要：

对天然纤蛇纹石样品进行了选纯、化学成分分析、X射线衍射分析（XRD）、定向晶片XRD分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析、光学吸收谱分析、热分析及耐酸性能、分散性能等分析测试与实验工作。在纤蛇纹石纳米管矿物学和纳米属性研究的基础上，首次采用电化学法在天然纤蛇纹石纳米管内组装了半导体CdS量子点，成功地合成了人造纤蛇纹石纳米管。首次采用超声化学法分别对天然纤蛇纹石和人造纤蛇纹石进行了组装CdS和ZnS量子点的实验研究，并对组装样品进行了透射电镜、谱学分析及空隙度测定。研究结果表明超声化学法较电化学沉积法的组装率高。人造纤蛇纹石纳米管内径（约10nm）比天然纤蛇纹石纳米管（约5nm）大，平均长度约250nm，端口开放，人造纤蛇纹石较天然纤蛇纹石的组装率高。组装在纤蛇纹石纳米管内的CdS和ZnS量子点均为立方晶格，平均晶粒度约4nm。由于量子限域效应和纤蛇纹石引起的介电限域效应的综合影响，CdS和ZnS量子点的光吸收边分别出现不同程度的蓝移和红移现象。在理论研究方面，对纤蛇纹石进行了因子群分析、自由卷曲半径计算、卷层构造与稳定性分析，发现了周长递增规律并建立了数学模型，阐述了量子点组装机理。