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碳点(CDs)因其优异的光学性质、低毒、化学稳定性、良好的水溶性以及生物相容性等,在不同的领域掀起了一股研究的热潮。杂原子掺杂不仅可以改善碳点的光学性质而且为其进一步表面修饰提供了丰富的官能团。受海洋贻贝的启发,人们发现聚多巴胺的邻苯二酚官能团对不同基底表面都具有粘附作用,这种简单、绿色的方法也适用于对碳点的表面修饰。目前为止,科学家们报道了利用无机物、有机小分子、生物大分子以及聚合物等修饰到碳点表面,从而改善碳点的性能,将其应用到更多的领域。本论文在利用贻贝化学构筑聚合物功能化的碳点及其应用方面开展了一系列研究工作。首先通过高温热解法制备了氮掺杂的碳点,然后合成端基含有邻苯二酚基团的聚合物,并通过贻贝化学合成聚合物修饰的碳点,聚合物赋予了碳点不同的性能,拓展了碳点在发光二极管(LED)及催化等领域的应用。本论文主要包括以下两部分工作:一、利用柠檬酸为碳源,三羟甲基氨基甲烷为氮源,合成了蓝光发射的水溶性氮掺杂的CDs。通过传统的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合分别制备了端基含有邻苯二酚基团的疏水性聚苯乙烯(PS)和亲水性的聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(PPEGMA)。在弱碱条件下,利用贻贝化学将聚合物接枝到氮掺杂的碳点表面,从而成功地构筑了CD@PPEGMA和CD@PS杂化材料。我们主要研究了聚合物修饰对碳点光学性质的影响,以及疏水聚合物(PS)的修饰对碳点在有机溶剂中溶解性的影响。研究结果表明,固态下聚合物修饰的碳点表现出了更好的光学性质,而且疏水聚合物(PS)的引入,可以成功地将亲水性碳点转入到非极性有机溶剂中。我们利用CD@PS为蓝光组分,5-(2-甲基丙烯酰乙氧基甲基)-8-羟基喹啉(MQ)配位的CdSe/ZnS QDs量子点为绿光和红光组分,通过在苯乙烯中原位聚合制备透明的白光体相杂化材料,并应用于构筑白光二极管(WLED),其CIE坐标为(0.32,0.31),相应的色温是6250 K。这种廉价、易得的冷白光LED在室内外照明中具有潜在的应用价值。二、我们通过一种简单、方便的贻贝化学方法来制备热响应聚合物聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)功能化的碳点稳定的金纳米粒子(Au@CD@P),并应用于高效的催化还原反应。我们首先采用贻贝化学方法制备了热响应聚合物PNIPAM功能化的碳点(CD@P),然后利用原位还原法制备了CD@P稳定的金纳米粒子。此外,我们还以CD作为稳定剂和还原剂,在没有任何外加光照和还原剂的条件,制备了Au@CD纳米杂化材料。我们还研究了Au@CD@P和Au@CD纳米杂化材料对硝基苯酚异构体的催化还原性能。研究结果表明,我们所合成的Au@CD@P和Au@CD纳米杂化催化剂在水溶液中都表现出良好的稳定性,且对硝基苯酚异构体的还原反应展现出了良好的催化活性。由于温敏性聚合物的引入,Au@CD@P纳米杂化材料可以作为温度响应开关,从而调节其催化活性。Au@CD@P还表现出良好的催化循环能力,这为通过绿色化学的方法制备高性能的催化剂提供了新思路。