采用青年基金项目建立的一步原位预功能化法制备高光学功能可聚合碳量子点。通过碳源、胶源和可聚合基团的设计和选择，并拓展到其他可聚合纳米材料和聚芳炔，创造性地采用主客体前体分子共聚、原位生长等技术，实现有机、纳米光功能材料、杂化玻璃网络的共价键连接和任意掺杂；并使用物理增容、快凝胶等物理复合技术，实现多种光功能材料在固体基质中的分子水平复合和结构调控，协同优化，突破光功能杂化玻璃当前存在的掺杂浓度和性能受限问题，制备出结构和性能可控的高性能、宽波段、高透明、易加工、长寿命、耐极端环境有机共聚杂化光功能固体玻璃、涂层、薄膜及相关器件样件。研究全新有机-纳米材料-凝胶玻璃/聚合物杂化体系的光限幅和发光原理及机理、性能与结构关系，着重研究杂化材料共聚制备技术、组成、结构状态与性能机理的关联，为新型光功能及杂化材料的设计制备乃至纳米复合和纳米共聚有机无机杂化材料的通用制备技术平台奠定理论和技术基础。

实现光功能材料在透明固体玻璃基质中共价链接、高浓度和任意掺杂具有重要的理论意义和应用价值。本项目通过碳源、胶源和可聚合基团的设计和选择，设计制备了一系列可聚合碳纳米材料（碳点、石墨烯量子点、石墨烯），并拓展到其他可聚合纳米材料和聚芳炔，创造性地采用主客体前体分子共聚、原位生长等技术，实现有机、纳米光功能材料、杂化玻璃网络的共价键连接和任意掺杂；并使用物理增容、快凝胶等物理复合技术，实现多种光功能材料在固体基质中的分子水平复合和结构调控，协同优化，突破光功能杂化玻璃当前存在的掺杂浓度和性能受限问题，制备出结构和性能可控的高性能、宽波段、高透明、易加工、长寿命、耐极端环境有机共聚杂化光功能固体玻璃、涂层、薄膜及相关器件样件。实现基于新型可聚合共聚材料的光限幅、激光防护、发光LED、喷墨打印、紫外屏蔽等固体光电器件样件应用。研究全新有机-纳米材料-凝胶玻璃/聚合物杂化体系的光限幅和发光原理及机理、性能与结构关系，着重研究杂化材料共聚制备技术、组成、结构状态与性能机理的关联，为新型光功能及杂化材料的设计制备乃至纳米复合和纳米共聚有机无机杂化材料的通用制备技术平台奠定理论和技术基础。本项目目前共发表SCI论文2篇，受邀撰写国际英文专著章节2篇，申请专利3项，邀请报告4次，口头报告2次，并进一步发展为多项科研项目和合作研究。

在无机非碳纳米管、线、棒表面修饰引发基团，通过活性自由基聚合方式（主要是原子转移自由基聚合方式），接枝不同的聚合物及嵌段共聚物，获得新型有机/无机纳米杂化材料。在分子水平上实现材料的组成、结构、形态及性能的调控。研究并揭示其形成机制、结构特性与可控性生长的规律，设计合理有效的合成与组装路线，建立共价型有机聚合物/无机纳米粒、管、线、棒杂化材料的制备、表征、结构与性能调控的通用方法，探讨有机/无机纳米杂化材料的量子尺寸效应及光学性能、力学性能、光电磁功能性等优异性能的本质。. 这一项目的完成将为制备一系列新型的高性能共价键型有机/无机杂化纳米材料提供有效的技术路线和方法，对有机高分子与无机纳米材料之间的协同相互作用将会有更为清晰的认识。

金属有机膦酸化合物因其在吸附、离子交换、传感、磁学和光学等领域中的潜在应用前景而得到了迅速的发展。本项目将通过系统的研究工作，构筑一系列新颖的过渡金属和稀土金属有机膦酸晶态材料，着重研究这些材料的磁性和荧光性质。通过引入多种功能基团得到多功能金属有机膦酸材料，并研究热、光、电、磁场等对性能的影响。通过构建自组装单分子膜或LB膜功能界面，实现磁性、荧光功能金属有机膦酸晶态材料的取向生长和功能调控。相关研究将为新颖功能晶体材料的探索和应用提供基础。