1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文献综述
1.1引言
新材料的发展及应用极大地推动了人类社会的文明与进步。在一定程度上，新材料的研发水平和产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。随着近年来纳米工程学和纳米电子学的兴起，具有优异光学性能的新型纳米材料引起了研究者广泛的兴趣，尤其在光电器件(如led照明灯、发光二极管、光电耦合器)和生命科学(如生物成像、生物标记、生物传感和免疫分析)等领域得到快速发展[1-2]。荧光纳米粒子的相关研究正是在这种背景下广泛展开的，为新型荧光功能材料的设计与发展提供了机遇和挑战。近年来，利用光子晶体为前驱体通过高温热解简便快速制备荧光可调碳量子点，并将其应用在led器件上。这为多功能荧光碳量子点众多应用，例如，光电器件，传感器和生物成像等又创造了一个广阔的应用前景[3]。
1.2荧光碳量子点的特性
荧光纳米粒子(荧光量子点)是一类介于体相材料与分子之间的物质，由于自身显著的尺寸效应、量子限域效应和表面效应，展现出与常规的块状晶不同的新奇特性，如特殊的光、电、磁、催化、力学及热力学等性能。荧光碳点的产生（cds）为制备新型量子点（qds）提供了新途径，其具有独特的荧光性质、光稳定性、毒性低、耐化学性和电子转移性质[4]。目前，碳点是从较大的碳骨架（如：石墨，多壁碳纳米管）中剥离得到或利用分子前驱体（如：蜡烛或煤气烟尘，柠檬酸盐，糖或碳水化合物）制备。更为重要的是这些已制备的碳点的量子产率（qys）和多色荧光性质，然而，与传统的金属半导体纳米晶体比碳点略显平淡。在大多数情况下，目前已制备的碳点仅有单调的蓝色荧光性质（pl）并且量子产率小于10%，极大地限制了其实际应用的范围。然而，光子晶体为前驱体通过高温热解简便快速制备荧光可调碳量子点及其应用在led器件上，拓展了碳点的应用前景[3]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题主要研究通过热解环氧基团富集的PS光子晶体微球首次制备了高性能碳点，其中通过改变制备温度一步热解方式产生蓝色，橙色和白色发光的碳点。主要解决碳点单调蓝光的荧光不可调问题。
采用的研究手段：通过不同温度热解单分散PS-co-PGMA光子晶体为前驱体，简单快速制备得到尺寸可调荧光的碳点。光子晶体具有有序结构和紧密排列，其中PS-co-PGMA微球是高度单分散的其平均直径为186nm。用光学显微镜观察到明亮的蓝色进一步证实了微球的均匀性。通过对该碳点的傅里叶变换红外（FT-IR）光谱和拉曼光谱证实了优良的分散性可能得益于前驱体球形结构的均一性以及碳点可能由内核为石墨sp2碳原子与外壳为羧基和羰基官能团化的sp3碳缺陷组成。我们的工作成功的制备了高品质的碳点，仅通过改变热解温度从而到达发射光（明亮的蓝色,橙色和白色）可调的性质，这可能有助于进一步简便快速的利用一步法来制备具有发光效率高、荧光寿命长的多色甚至全光的碳点，并有望应用于光电器件，传感和生物医学领域。
