共轭聚合物纳米粒子具有荧光亮度高、化学性质稳定、生物相容性好等优点,使其成为化学、材料、生命科学等领域的研究热点。因为共轭聚合物纳米粒子突出的发光特性,目前已经在生物荧光成像和传感领域开展了广泛研究。本文重点设计制备性能优异的共轭聚合物纳米球,并探索这些纳米球在光治疗、光显示中的应用。本文主要的研究结果如下:1、共轭聚合物纳米球具有大的吸收截面,可以与荧光小分子发生高效的荧光共振能量传递,利用这一原理可以开发新型光敏剂纳米药物。我们设计了一系列共价偶联光敏剂单元的共轭聚合物,合成制备聚合物纳米球并进行了系统的光学性质测试和表征。结果表明,偶联光敏剂的聚合物纳米球内发生了高效的能量传递,显著增强单线态氧的产生。通过模拟生理环境检测纳米球的稳定性,证明聚合物纳米球具有优越的稳定性并克服了传统载体中的光敏剂泄漏问题。细胞毒性实验表明聚合物纳米球在低剂量光照射下能够有效的杀死癌细胞。荷瘤小鼠模型中的移植瘤经过光动力学治疗后,移植瘤的生长明显受到了抑制,部分肿瘤被完全消融。这些结果表明,光敏剂共价偶联的聚合物纳米球可作为优异的纳米光敏药物应用于光动力学治疗。2、传统的光动力学治疗主要依靠各种活性氧基团来杀死癌细胞。羟基自由基作为活性最高的活性氧基团,可有效提高光动力学治疗的效果。本研究开发了共价偶联葡萄糖氧化酶的聚合物纳米球,在水和氧气存在的条件下,该体系中的葡萄糖氧化酶催化葡萄糖发生氧化反应,同时生成过氧化氢（H2O2）。在460 nm蓝光照射下,H2O2被光裂解生成羟基自由基,可用于高效的光动力学治疗。细胞实验表明该复合体系能够高效的杀死癌细胞。小动物荧光成像实验结果表明,该纳米球借助实体瘤增强的高通透滞留效应,可以在肿瘤中富集并长时间滞留。小动物移植瘤模型实验表明,纳米球复合体系能够抑制肿瘤的生长,甚至将肿瘤消融。这些结果表明,共价偶联葡萄糖氧化酶的聚合物纳米球可自驱动产生活性氧基团,具有显著的光动力学治疗效果。3、荧光防伪在现代商业社会和人们的日常生活中发挥着重要作用。虽然众多荧光纳米材料已被用于荧光防伪,然而现有材料依然面临生物毒性、环境污染等挑战。基于共轭聚合物纳米球,本研究制备了三基色荧光防伪墨水。使用该荧光墨水,可以通过喷墨打印获得高亮度全色荧光防伪图案。经过长时间的光照、高温以及有机溶剂的漂洗实验,由聚合物纳米球获得的荧光防伪图案均表现出优异的稳定性。该荧光图案具有荧光亮度高、化学抵抗性强、生物安全性好和环境友好等优点,在荧光显示和防伪印刷领域具有广泛的应用前景。4、共轭聚合物纳米球的光稳定性在长时间发光显示和照明领域仍然面临很大挑战。针对该问题,本研究通过再沉淀法制备共轭聚合物纳米球,进一步通过St?ber方法将其包覆在二氧化硅（SiO₂）基质中,获得了高稳定性的荧光纳米复合材料。透射电镜测试结果表明包覆后聚合物纳米球复合材料的粒径为300 nm左右。荧光光谱和光稳定性研究结果表明,包覆前后聚合物纳米球的发射波长没有明显的变化,但是包覆后聚合物纳米球的光稳定性得到了显著提高。将该复合荧光纳米材料与蓝光发射半导体芯片复合,获得了具有高显色指数（Ra=90.2）的白光光源。5、共轭聚合物纳米球的荧光亮度和光稳定性是其实现荧光成像及显示应用的重要参数。本研究探索通过高温水热处理来提高聚合物纳米球的荧光亮度和光稳定性。在40-200℃的水热处理温度下,聚合物纳米球的荧光亮度和量子效率都随着温度的升高呈现出先升高后降低的趋势,基于这一实验现象,获得了最佳的水热处理条件。光学性质的测试结果表明,高温水热处理不仅可将聚合物纳米球的荧光亮度提高2-3倍,还能增强其光稳定性。动态光散射的结果表明,水热处理前后共轭聚合物纳米球的粒径没有明显变化。该研究结果为进一步优化共轭聚合物纳米球的光学性质提供了新思路和新方法。