碳量子点是一种新型零维碳纳米材料,有着出色光学特性、低生物毒性、工程工艺简单、成本低廉等优势,进而被广泛应用于离子探针、药物运输、电子器件、细胞成像等领域,展现出了优质的可应用前景。本课题主要研究内容如下:（1）由于无机过硫酸盐阴离子(S2O82-)的过量使用和泄漏,迫切需要一种快速、经济、高灵敏度针对S2O82-的检测方法。第二章报道了荧光碳量子点（CQDs）在纯水环境下对S2O82-的多通道检测。通过一步水热法反应合成出了两种不同的发光CQDs,即黄色荧光碳量子点（Y-CQDs）和红色荧光碳量子点（R-CQDs）。由于Y-CQDs对S2O82-的灵敏度较高,在Y-CQDs悬浮液中加入S2O82-可以引起相应的荧光和吸光度响应。因此,利用Y-CQDs作为光学响应器,可以建立单一的信号响应检测探针（荧光或比色模式）。有趣的是,R-CQDs对S2O82-的响应有一定的惰性,因而当Y-CQDs和R-CQDs以摩尔比为2:1混合时,可以建立S2O82-的比例荧光和比色检测平台。综上,基于制备的CQDs对S2O82-的不同光学响应,便可开发出CQDs对S2O82-的多通道检测通路。此外,当连续加入S2O82-时,很容易观察到颜色从绿色到黄色,然后是橙色,最后是红色的荧光颜色变化（比率荧光模式）,以及颜色从紫色到紫红色（比率比色模式）的溶液颜色变化。这些颜色变化可以在几十秒内发生,并且很容易被肉眼辨别出来。检出限（LOD）可达1.2μM。所设计的多通道检测探针对S2O82-具有很高的选择性,已成功应用于自来水实际样品中S2O82-的检测。（2）第三章中我们利用硝基、羧基、甲氧基、甲基、氨基等反应物基团给电子能力的差异,以对硝基苯胺、对氨基苯甲酰胺、对氨基甲苯、对氨基苯乙酸、对苯二胺、对甲氧基苯胺、对氨基苯酚为反应原料,在相同反应时间以及反应温度等条件下,设计对照实验,通过增强原料的给电子能力这一手段,实现对碳量子点发射波长的调控,进而得到长波发射荧光碳量子点,这一“给电子效应”的提出为长波碳量子点的制备提供了新的合成思路,从而为碳量子点在生物医学领域的应用提供了更多的思路。