博士生梁相永在polymers(IF=3.364 )上发表文章：Reusable Xerogel Containing Quantum Dots with High Fluorescence Retention。
尽管目前基于量子点（QD）建立了各种分析方法，但是大多数是在溶液中进行的，这对于储存/运输和快速分析是不够的。此外，废弃的量子点引起的潜在环境问题也不容忽视。 在本文中，通过引入量子点与聚合物基体之间的主客体相互作用，建立了一种含有强发射CdTe的可重复使用的干凝胶。 这种干凝胶具有较高的量子点负载量，在荧光下不发生降低或红移（加载的最大量为最终干凝胶的50wt％），这是由于β-环糊精（βCD）分子的空间位阻。主客体相互作用牢固固定量子点 ，导致干凝胶的优异荧光保留。 良好的检测性能和可重复使用性意味着这种干凝胶可以用作多功能分析平台（用于定量和定性分析）。 另外，干凝胶可以借助水自行愈合。
量子点（QDs）主要是指II-VI或IV-VI半导体的纳米晶体，由于其独特的光学和电子特性，近几十年来一直是全球最热门的研究领域之一。他们有可能为诸如生物成像，（生物）传感器，太阳能转换等许多技术带来革命。在量子点的优点中，分析化学家最感兴趣的是荧光性质和表面化学条件之间的强烈亲和力。研究人员已经建立了基于“开启”或“关闭”量子点荧光的大量分析方法。但是，很难找到一种商业产品，其操作机制基于所报告的方法。主要原因之一是大多数提出的分析方法都是基于解决方案中的量子点，这不利于储存，运输和快速分析，限制了它们的实际应用。因此，QDs的固定化近年来引起了相当的关注。
迄今为止，基于QD的水凝胶一直处于竞技场的中心，将量子点的独特光电特性与水凝胶的结构特征结合在一起。溶胶 - 凝胶法已被证明是制备量子点水凝胶的有效方法。QD纳米粒子可以在稳定剂部分脱离后自发组装成凝胶。然而，添加的氧化剂或光化学处理可使生物分子失活，缩小生物检测领域中的QD应用。尽管Eychmüller课题组改进了传统的溶胶-凝胶方法并以高活性包埋酪氨酸酶，但仍然非常耗时。基于QDs颗粒间组装的一些其他策略已经开发出来以促进溶胶- 凝胶转变，其中QD表面上的精心设计是必要的。简化制备过程的更好选择是构建聚合物-QDs结构。目前已经有人采用了逐层组装，电纺丝/电喷雾，微图案化和喷墨/接触印刷等新兴技术来制造基于量子点的传感器。在这些方法中，原位聚合法在工业生产中更加方便，合适且具有成本效益，但是应该主要考虑负载量，稳定性和量子点尺寸分布的问题。否则，它们会导致最终材料的荧光特性不可控。
江明院士团队开发了一种通过主客体相互作用掺入量子点的超分子水凝胶，其中尺寸分布窄的量子点保持了令人满意的光致发光，但QDs负载量低（当CdS浓度超过5mg/mL时荧光强度下降）限制了这种方法的实际应用。人们可能会注意到，几乎所有上述的QD固定建议都停止在水凝胶的形式，需要严格的储存条件，这是不利于运输。水凝胶可以在环境气氛下干燥或者通过超临界流体干燥系统分别形成干凝胶或气凝胶。通常，超临界流体干燥系统干燥的气凝胶表现出强烈的排放（原始荧光强度的> 90％），而如果水凝胶已经在环境大气下干燥，由于可触知的体积收缩引起的颗粒间相互作用增强，则荧光强度显着降低（约50-60％的初始荧光强度）即干凝胶）。
将QDs产品商业化的另一个障碍是缺乏处理废弃产品的环保计划。一些研究小组已经提出警告，应该认真考虑量子点所带来的巨大风险。同时，各种量子点的性质与另一种量子点有很大不同。建立处理废弃量子点的完整系统还有很长的路要走。
在本文中，我们开发了一种新的策略，以制备含有量子点（碲化镉（CdTe），一种典型的量子点）的可重复使用的干凝胶，具有高荧光保留，这可能为克服这些障碍铺平道路，具有以下优点：（a） CdTe纳米晶体通过普通聚合程序固定在聚合物基体中，并在环境气氛下干燥; （b）干凝胶能载入大量CdTe（理想的最大为最终干凝胶的50wt％）并且表现出强烈的发射，维持85％的QD溶液荧光强度; （c）干凝胶可以重复使用，减轻废弃量子点造成的潜在危害; （d）CdTe表面存在βCD分子使得干凝胶潜在的宝库被挖掘出来（异构体，手性区别等）。另外，干凝胶还通过截留相应的酶显示出作为生物传感器的潜力。
图1. HEMA-Ad @βCD-CdTe / PHMAAm干凝胶的制备机理示意图
附文章链接：
http://www.mdpi.com/2073-4360/10/3/310