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插层结构光功能材料是将光学功能客体与层状主体基元通过非共价键相互作用形成的一类新型的二维有序材料。相对于光学材料本身而言,插层结构光功能材料在构建新结构,获得新功能以及性能强化方面具有极大优势,因此,成为光学材料的发展方向之一。本论文选取两类具有特殊功能的光学客体,与二维主体材料水滑石(LDHs)相复合,通过插层组装和剥层交替组装的方法,获得了几类新型插层结构光功能材料。通过调控主客体相互作用,客体客体相互作用,探索插层光功能材料的制备规律和性能调控规律。揭示了此类光功能材料的可控制备和性能强化等科学问题。本论文主要的研究内容和结果如下：1.采用剥层交替组装方法制备量子点/LDHs层状功能薄膜及其光学性能研究采用剥层交替组装方法,构筑了基于碲化镉量子点(CdTe QDs)和LDH纳米片的单色和多色CdTe QDs/LDH超薄膜(UTF),对红绿光CdTe QDs/LDH UTF进行结构表征,发现CdTe QDs/LDH UTF呈现出长程有序,形貌规整,分散均匀和纳米尺度可控的优势。基于以上优势,通过红绿光基元交替组装能够实现在红绿光区域发光颜色的精细调控。同时进一步对量子点之间的能量转移进行研究,发现交替组装的(CdTe-535 QDs/LDH)@(CdTe-635 QDs/LDH)2体系具有高的能量转移效率(91%)。并通过时间分辨光谱验证其能量转移的发生。对比CdTe QDs聚合物薄膜,CdTe QDs/LDH UTF在发光效率和光热稳定性上具有更优异的性能。分子动力学模拟进一步验证其具有良好的热稳定性。采用剥层交替组装方法,通过调节CdTe QDs的浓度来调控CdTeQDs/LDH UTF上CdTe QDs的含量,并将其用于对温度的响应传感器。CdTe QDs/LDH UTF在23-80℃温度范围内表现出荧光强度随温度升高而线性降低的趋势,同时峰位置出现红移。其响应灵敏度相对于CdTe QDs溶液和滴涂薄膜得到了明显的提升。通过引入聚合物(PVA),在PET基质上组装LDH纳米片,PVA和量子点得到柔性荧光薄膜。由于量子点被LDHs和聚合物的双重限域,组装得到的荧光柔性薄膜量子产率能够保持在量子点溶液的70%-75%。同时显示了极佳的耐光性和热稳定性。将组装红色荧光的LDH/(PVA-CdSe/ZnS)薄膜粘附到商业化的白光LED中,其色度坐标值从(0.2649,0.2883)移动到(0.3477,0.3302)和(0.3902,0.3454),显色指数从74增加到91和92,色温从12052 K降低到4789 K和3442 K。白光LED的光源品质得到了显著地改善。2.采用插层组装方法制备酞菁锌/LDHs复合光敏剂及其光动力性能研究采用插层组装方法,制备了酞菁锌(ZnPc)插层到LDHs的复合光敏剂ZnPc/LDH。X射线晶体衍射和透射电镜研究表明ZnPc插层到LDHs层间,同时形成具有高分散性的六方片状结构。紫外吸收光谱表明,ZnPc能够单分散负载在LDHs层间。基于其良好的主-客体相互作用和客体-客体相互作用,ZnPc(1.5%)/LDH相较于ZnPc具有更加优异的的单态氧生成效率和抗光漂白性。采用HepG2细胞对复合光敏剂的光动力治疗(PDT)性能进行考察,结果显示ZnPc/LDH复合光敏剂具有优异的PDT效果、良好的生物相容性以及低细胞毒性。细胞实验表明在极低的给药量(10μg/mL)条件下,能够实现对85.7%的肿瘤细胞的抑制效果。小鼠的体内实验也证明了ZnPc/LDHs复合光敏剂在极低的药物用量(0.3 mg/kg)以及较低光通量照射下对于活体肿瘤有良好的抑制作用。在此工作的基础上,通过将光敏剂ZnPc插层到LDH层间并且负载化疗药物DOX,进一步制备了具有PDT和化疗协同治疗功能的复合纳米粒子Z nPc-DOX/LDH,ZnPc-DOX/LDH保持LDH的片层结构,同时具有高的分散性和良好的光稳定性。基于主客体相互作用,Z nPc-DOX/LDH具有了优异的单态氧生成能力。采用KB细胞评价ZnPc-DOX/LDH的PDT和化疗协同治疗性能,发现在ZnPc-DOX/LDH具有优异的协同治疗性能,在药物总量为5μg/mL的浓度下能够导致93.1%的细胞死亡。与单一的PDT或者化疗相对比,协同治疗效果更加明显。综上所述,本文通过插层组装和剥层交替组装的方法构建新型无机复合材料,在光功能材料和光动力治疗肿瘤领域具有潜在的运用前景。