碳点（Carbon dots,CDs）是一种非常热门的荧光纳米材料,由于其卓越的性能包括水溶性、低毒性、生物相容性、小尺寸、荧光性和易于修饰的特性而备受关注。目前,所制备的CDs面临着几个主要的问题是:（1）发射波长短,量子产率低;（2）一步法直接合成白色荧光的CDs比较少;（3）固态CDs易淬灭。所以制备高性能CDs仍然是一个亟待解决的紧迫问题。大量研究表明,以芳香烃化合物为碳源和进行元素掺杂可以提高其荧光性质,因为芳香烃具有大量的共轭结构且结构稳定,带有不同元素的官能团有利于两种化合物进行反应,而且带有杂原子可以提高其光学性质,因此本论文中利用不同芳香烃化合物作为碳源并对其进行元素掺杂,制备了优良性质的CDs,具体工作包括以下三个部分:（1）以间苯二酚与尿素为碳源,乙醇为溶剂,通过溶剂热法制备了一种可见光激发的红色荧光CDs,量子产率为32.8%。所制备的CDs在细胞成像中是一种很好的候选传感器,用于标记Hela细胞。更重要的是,根据CDs溶液表面官能团对pH的依赖性,它可以用于检测氨水和甲醛溶液,其最低检测限分别为3.7 nM和44μM。而且,CDs溶液也可以检测氨气和甲醛气体,通过肉眼可以观察到溶液的颜色和溶液的荧光都会有明显的增强和淬灭,并且还通过试纸化检测。为了更快速更方便并且消除滤纸的荧光干扰,我们将聚合物（聚乙烯缩丁醛,polyvinyl butyral,PVB）与CDs溶液混合得到柔软的透明CDs/PVB复合膜,通入氨气时,在可见光下不需要紫外灯照射,荧光膜的颜色从棕黄色变成红色,荧光也增强。（2）以1,6-二羟基萘（1,6-Dihydroxynaphthalene,1,6-DHN）和L-天冬酰胺（L-Asparagine,L-Asn）作为碳源,通过无溶剂法一步直接制备了白色荧光CDs（W-CDs）。所制备的W-CDs的收率可达到95%。在365 nm激发波长下,W-CDs出现两个发射峰——451 nm和518 nm。通过改变L-Asn上的官能团和1,6-DHN上-OH的位置,对其发白色荧光的机理进行分析。通过一系列表征证明L-Asn末端的-NH₂与1,6-DHN的-OH反应,形成了具有大共轭结构的W-CDs,而且两个发射峰为互补光,在紫外灯的照射下发出白色荧光。将W-CDs应用于LEDs领域,制备的白光二极管（White light-emitting diodes,WLEDs）的国际照明委员会（CIE）坐标为（0.32,0.31）。不需要通过混合不同颜色的CDs来获得白色荧光材料,使W-CDs在各种光电设备中拥有广阔的前景。（3）为了得到不需要加入任何基质的固体荧光及长波长的CDs,我们选择同时带有氨基和苯环的1,8-二氨基萘,含有磺酸基团5-磺基水杨酸作为碳源,通过溶剂热法合成了黄绿色CDs溶液,而且得到不需要加入任何基质的固体荧光CDs。根据一系列证明所制备的CDs是疏水性,根据这一性质往CDs溶液中加入不同比例的水,当水的比例为90%时,溶液中分散的CDs被析出得到固体CDs,在紫外灯的照射下呈现黄绿色荧光。通过改变5-磺基水杨酸上的官能团探究其发光机理,得到磺酸基团使CDs波长红移,而-OH、-COOH与1,8-二氨基萘上的-NH₂发生反应,经过聚合、脱水及碳化得到黄绿色荧光CDs,由于疏水性得到水诱导的固体荧光CDs。