荧光纳米凝胶的合成文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

1. 研究背景

1、背景

纳米凝胶作为一种纳米尺度的凝胶体系，同时具备了凝胶和纳米材料双方面的特性。其具有小尺寸效应、大的比表面积产生的量子效应和表面效应，以及凝胶的尺寸稳定性和高溶液吸收性能等，此外，其较大的表面积为功能化和生物偶联提供了空间^［1］。因此在生物显影、药物载体的运输及生物活性分子检测等方面具有广阔的应用前景。

量子点（Quantum dots，QDs）是一种半导体纳米晶体材料，因其具有量子尺寸效应、介电效应、小尺寸效应、表面效应及量子隧穿效应而表现出独特的光电及化学性能，与传统有机荧光染料相比，其具有荧光发射峰连续可调、荧光量子产率高、荧光寿命长等优点^［2］。通过将带正电荷的量子点键合在纳米凝胶内，开发出一种具有荧光响应的纳米凝胶。载有荧光量子点的纳米凝胶在生物医药领域近年来引起人们的广泛关注。

1. 拟解决问题

目前关于量子点-纳米凝胶的研究并不多，因此本课题希望探索出一种绿色、简单的量子点-纳米凝胶复合材料合成方法，不仅使量子点包埋在凝胶内受到保护，而且使传统纳米凝胶克服自身缺陷，具有良好的发光性能。然而在合成过程中尚有许多问题需要解决，如量子点的稳定性、纳米凝胶粒径大小、无氧环境的控制等。

1. 拟采用的研究方法、创新点及可行性分析

1、量子点-水凝胶的合成：

拟采用反相微乳法合成水凝胶。先通过EDC-NHS反应将丙烯酸的羧基进行活化，然后与表面带氨基的量子点进行反应。将反应物透析之后，取透析后的反应液加入交联剂N,Nrsquo;-亚甲基双丙烯酰胺，和引发剂过硫酸铵。整个过程应在无氧的条件下进行。

2、课题创新点

采用反向微乳法，合成粒径在100nm以内的纳米凝胶。该方法具有装置简单、操作容易、粒径可控、不易发生团聚等优点。

将带正电荷的量子点键合在纳米凝胶内，该方法反应条件较温和，制备出的复合材料中QDs粒子分散均匀，在聚合物材料中粒子的纳米特性完好，将聚合物和量子点复合可综合两者的优点，还可使量子点稳定性得以大幅度提高。得到的荧光纳米凝胶应用领域广泛，可作为传感和成像材料^［4］。