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文献综述
1.1引言
量子点聚合物纳米复合材料是一类典型的无机－有机纳米复合材料，由于其兼顾了量子点的光、电、磁、催化及热力学等奇异特性以及聚合物的光学透明、机械性能可调、易加工成型等优点而引起研究者的广泛关注[1-2]。量子点-聚合物纳米复合材料是由荧光量子点纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种复合材料。运用分子组装技术通过对分子水平的可控组装实现荧光量子点纳米粒子与有机聚合物复合材料的设计和制备，构筑纳米结构材料使其具有特定功能。这种技术旨在提高无机量子点纳米粒子与有机聚合物基体之间的良好协同作用，无机量子点纳米材料与有机聚合物的复合组装不但能够解决量子点材料的物理和化学不稳定性，而且所得的复合材料又兼具优越的综合性能，赋予纳米复合材料许多新奇的特性[3-4]，比如优越的光学性能、电磁性能、界面特性、生物特性等。近年来，具有特定结构的功能型量子点聚合物杂化材料的设计、制备及结构/性能调控成为研究的热点。
1.2纳米晶材料的特性
纳米晶又称半导体量子点，是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构，是尺寸介于1-12nm之间的无机纳米粒子。相比宏观的块体材料，半导体纳米粒子的小尺寸特性使其具有巨大的比表面积，从而使得表面的原子数、表面能以及表面张力能够随粒径的下降急剧增加，产生诸如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等，从而赋予半导体纳米粒子在光、电、磁、热和表面稳定性等领域表现出不同于常规材料的特点。目前研究较多的量子点有CdS、CdSe及CdTe纳米晶。量子点表现出独特的光学性质，相比于平常使用的荧光团有其重要的优势：激发光谱宽，发射光谱窄，量子产率高，光稳定性好，由其尺寸所控制的发光性质，即由于其量子限域效应，可通过改变其尺寸来调节半导体纳米晶的光学性质，故而吸引了从光电子领域到生物传感领域等很多不同领域的众多研究者的注意[5-7]。
1.3聚合物基纳米晶杂化材料制备的研究进展
荧光量子点拥有着许多独特的性质，但恰恰因此使得荧光量子点在实际中往往无法直接进行应用。为了解决这一问题，将荧光量子点纳米微粒以一定形式复合到其他基体中成为了绝佳的选择。由于聚合物材料具有物理化学性质稳定，光学透明，机械性能可调，易加工成型等优点，成为量子点负载的最佳选择。聚合物的引入主要有以下优点:(l)提高复合材料的加工性能；(2)稳定荧光量子点纳米微粒，防止其聚集和变质；(3)在保持荧光量子点纳米微粒固有性质与功能的同时，实现量子点纳米微粒与聚合物之间功能的集成与加强。该方法综合了无机、高分子和纳米材料的优良特性，使得制备的纳米复合材料能够成为具有良好的机械、光、电和磁等多重功能的重要材料[8]。纳米微粒与聚合物的复合方法多种多样，主要是根据原料的种类和实现的效果而选择不同的复合方法，主要有以下几种：
1.3.1接枝到表面法
接枝到表面是指通过改性等方法将功能团或反应性基团接枝到半导体纳米粒子表面，然后使已经合成的端部具有功能性基团的聚合物与之发生反应，通过共价键、静电或者氢键的作用直接与半导体纳米粒子结合并复合至表面生成聚合物基纳米粒子杂化材料。典型的接枝到表面法制备聚合物基纳米粒子杂化材料的机理如图1-1所示[9]：
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