量子点（QDs），也称为半导体纳米晶，由于其独特的光学和电化学性质，近年来吸引了人们极大的兴趣。与有机染料相比，量子点具有发射峰窄而且可调、光化学性质稳定、发光效率高的特点。不同尺寸的纳米晶的吸收光谱都可以从阈值一直延续到远紫外，用单个激光器可以同时检测多个标记物。传统的金属有机化学法合成的半导体纳米晶不能直接用于生物标记，而水相合成法具有成本低、无毒、生物兼容性好的优点，但是早期在水相中合成的量子点的荧光产率都很低。通过在核表面生长晶格匹配、宽带隙材料形成核壳结构，可以大大提高半导体纳米晶的量子产率。将纳米粒子由材料转化为器件的过程中，必须将纳米粒子以某种方式固定或与其它基体复合起来，组装成预定二维结构的纳米有序薄膜。本论文围绕水溶性核壳结构的CdSe／CdS和CdTe／CdS半导体纳米晶的制备，以及CdTe纳米晶的仿生组装做了一系列有特色的研究，得到了一些创新性结果。本论文的研究内容和得到的主要结论如下：（1）用巯基丙酸为稳定剂，在水相中合成了具有核壳结构的CdSe／CdS半导体纳米晶，采用TEM、紫外-可见分光光度计和荧光光度计对其性质进行了表征，并研究了制备条件对其光学性质的影响。所得到的CdSe／CdS半导体纳米晶粒径约8nm，在水中具有良好的分散性；紫外光谱中390nm处有明显的吸收峰，具有激子吸收特征；荧光光谱呈宽带峰。当反应物配比Cd：Se：MPA为1：1：2.4，Cd前躯体溶液浓度为1.25×10^-3mol／L，pH值为8时所制得的CdSe／CdS半导体纳米晶的荧光强度最强。在回流时间为0-6h范围内，CdSe／CdS半导体纳米晶的荧光强度随回流时间的增长逐渐增强，但是发射峰的位置没有明显变化。（2）用巯基丙酸为稳定剂，通过改变回流时间，在水相中合成了一系列具有核壳结构的CdTe／CdS半导体纳米晶，采用TEM、紫外-可见分光光度计和荧光光度计对其性质进行了表征，并计算了其量子产率。所得到的CdTe／CdS纳米晶粒径分布均匀，在水溶液中具有良好的分散性；紫外可见吸收光谱呈现明显的激子吸收特征；荧光光谱中发射峰窄而尖锐，半峰宽约40nm；随着回流时间的增长，所得到纳米晶溶液的荧光强度增强，发射峰红移，说明纳米晶的尺寸在逐渐增大。以罗明丹6G为标准物，计算得到的CdTe／CdS纳米晶的荧光产率最大可达50％，比传统的水相合成法得到的纳米晶的量子产率（3％-10％）高很多，表面所制备的CdTe／CdS半导体纳米晶具有良好的光致发光性。（3）利用具有高荧光性的表面带负电荷的水溶性CdTe半导体纳米晶溶液和表面带正电荷的PDDA溶液为原液，采用静电自组装方法进行仿生组装，成功制备了CdTe／PDDA多层膜，采用紫外-可见分光光度计、荧光光度计、AFM和XPS对其性质和结构进行了表征，并研究了薄膜层数、CdTe半导体纳米晶粒径大小对其性质的影响。所得到的CdTe／PDDA多层膜具有良好的光致发光性；随着组装层数的增加，薄膜的吸光度呈线性增长，但是薄膜的荧光强度和组装层数并不是简单的线性关系，而是存在一个峰值；薄膜发射峰的位置随着CdTe纳米晶粒子的增大而红移，荧光强度亦随之增强，这一规律和CdTe纳米晶在水溶液中的变化规律一致。AFM图谱中，CdTe纳米晶粒子密集地镶嵌在薄膜中，XPS图谱中Cd3d和Te3d峰的存在，进一步证明了所得薄膜中CdTe纳米晶的存在。本章的研究工作为CdTe纳米晶在光电器件中的应用提供了实验基础。（4）通过Langmuir单分子膜技术，对新型的Gemini双子表面活性剂在纯水以及与亚相CdTe半导体纳米晶在界面上的仿生组装进行了研究，并用TEM对其结构进行了表征。Gemini（16-s-16）（连接基团s=3，4，6，8，12）分子在纯水表面形成单分子膜。Gemini分子铺展到CdTe纳米晶溶液亚相时，单分子面积减小到原来的四分之一，通过TEM研究分析，发现在表面压约为3 mN·m^-1时，CdTe纳米晶在界面上形成新颖的纳米棒结构，这一结果文献中尚未见报道。