中文摘要：

近20年来，量子点由于其独特的尺寸依赖的物理性质（如半导体量子点的荧光性、磁性量子点的超顺磁性、贵金属量子点的等离子体共振性）受到了不同领域（生物医学、光电学、电子学等）的科学家们的广泛研究。然而现在人们更感兴趣的是如何合成新（多）功能的量子点或者量子点组合材料。简单的通过生物大分子自组装、有机连接反应等方法已经证实了合成多功能量子点组合的可能性，但是目前的技术只处于一个初级阶段，表现在量子点的种类和数目都受限。所以新型合成技术亟待开发。本项目旨在发展一种全新量子点(组)的合成方法。主要利用溶剂水被限制在纳米尺度范围内的特殊物理化学效应，结合微接触印刷法与模板辅助自组装等技术，自下而上地合成新型的量子点（组）。并进一步对新合成的量子点（组）的物化性质进行表征。找到如何控制多功能量子点的尺寸、形状的方法，并研究量子点耦合前后的功能、性质差异。

结论摘要：

本项目在实施过程中，由于在实验中的一些难题以及其中意外发现的有趣现象等原因，结果在基本完成原计划中的研究内容外，还增加了一些新的研究内容。首先，我们认为纳米水膜中分子的反应与几个基本的问题是十分相关的，比如温度、固液界面性质以及分子浓度等因素可同时影响反应环境——纳米水膜，与反应程度。所以我们利用一种研究得比较透彻的自组装分子——GAV-9肽进行了试验，结果发现温度不仅对其自组装的速度成正相关影响，而且对其组装的结构也具有很大的影响——超过60℃后可形成双层膜结构，间接地证明了纳米水膜可改变云母衬底的表面性质。其次，我们还深入研究了固液界面分子自组装反应的影响，并与大体积水相进行了对比，结果发现不同固液界面可以极大地影响另一种模型多肽Pep11的自组装行为——由规则的纤维细丝变为无规卷曲状纤维。第三，我们还考察了分子的浓度对其自组装高级结构的影响。结果发现胰岛素多肽分子的浓度决定其自组装的分级机制在低浓度区只形成一些单层的、按照衬底晶格方向排列的细小纤维，而在高浓度区则可形成具有明显二维液晶状排序的高级纤维结构。此外，在大自然制造白云母这种“完美”晶体的时候，也有疏忽的时候——其表面也有大规模的不规则图案，且分布在一些缺陷的表面。利用GAV-9肽分子的原位固液界面自组装实验进一步发现，生物分子在这些缺陷表面的外延生长具有极大的包容性——它们居然忽视了这些不规则的图案而继续按照原有的晶格方向外延。最后，我们还通过利用化学水热法处理农业秸秆，合成了高产率（~20%）且具有稳定荧光性质的纳米级碳点，并实验例证了其在离子检测、生物标记等领域的潜在应用价值。在研究成果方面，已经发表或者被接受的直接与本项目相关的有6篇SCI论文（其中影响因子超过6.5的有2篇）和2篇中文核心杂志论文，期间受此项目间接资助而发表的论文还有8篇SCI论文（其中影响因子超过6.5的有2篇）和7篇中文核心论文；并获得了1项发明专利的授权；直接资助了5名博士研究生和9名硕士研究生的培养、4次国际会议和1次自行举办的国内专题会议。在项目结题之际，本项目剩余的一些经费依然继续资助着一些深入研究的工作，比如多肽分子在纳米水膜中合成荧光碳点，并反过来影响其自身自组装的课题，我们希望这些结果将在不远的将来能发表在一些档次更高的杂志上。