自2004年被发现以来，石墨烯因其完美的二维晶体结构和独特的理化性质掀起了各学科领域的研究热潮。氧化石墨烯(GO)作为制备石墨烯的前体，由于引入了大量含氧基团，使其易于修饰和功能化。氧化石墨烯的功能化不但能够赋予石墨烯新的性质，而且可以进一步拓展石墨烯的应用范围。通过对氧化石墨烯的剪裁与功能化，可以获得具有特殊性质的石墨烯量子点(GQDs)。目前，已有很多文献报道了通过不同的方法合成得到了不同荧光的GQDs，并且可被应用于众多令人兴奋的领域。尽管如此，探索相对简便有效的合成GQDs的方法仍然是一大挑战，而且进一步拓展GQDs的应用也是很有必要的。而氮掺杂的石墨烯量子点(N-GQDs)更是最近才出现，尽管它已经吸引了广泛的研究兴趣。　　本文立足于氧化石墨烯的功能化，选择对石墨烯基衍生物—GQDs和N-GQDs的制备及应用进行研究探索，主要研究工作如下:　　(1)通过简单有效的一步水热法将改进Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)剪裁为石墨烯量子点(GQDs)，并对其进行了系统的表征和分析。制备的GQDs粒径均一(约5 nm)，大多数为单层，并且有着较好的水溶性和荧光性质。GQDs的荧光性质表现为:荧光发射具有激发波长依赖性，随着激发波长红移而红移，并且伴随着发射强度逐渐减弱;荧光发射也具有pH依赖性，在酸性溶液中荧光猝灭，而在碱性溶液荧光增强。另外，在同一pH条件下，GQDs的荧光发射强度在高浓度的NaCl存在下没有发生明显变化，表明离子强度对GQDs荧光几乎没有影响。而基于Fe3+与石墨烯量子点表面的羟基间的配位作用导致GQDs荧光猝灭，可建立一种检测Fe3+的新方法。　　(2)以GO为原料，采用氨水作为氮源，通过水热法成功可控地制备了不同含量氮掺杂的石墨烯量子点(N-GQDs)，并对其进行了系统的表征和分析。制备的N-GQDs尺寸均一（约3 nm），厚度为1-2层，而且易溶于常见溶剂。大多数N-GQDs由于边缘自由能最小化，倾向于形成圆形和椭圆形的平衡形状。而仅仅通过控制氨水（氮源）的浓度，N-GQDs中的N/C原子比可以被精确调控在8.3％到15.8％的范围。另外，随着氨水浓度增加，掺杂氮倾向于形成吡咯结构（吡咯氮）和取代石墨烯晶格中的碳原子（取代氮）。N-GQDs与GQDs相比，在没有表面钝化的条件下其荧光量子效率显著提高到了34.5％。但是，N-GQDs中过量的氮掺杂实际上会导致荧光猝灭，通过非辐射跃迁回到基态。此外，与GQDs一样，N-GQDs的荧光发射也具有激发波长依赖性和对pH的依赖性。负载在锐钛矿二氧化钛纳米纤维上的N-GQDs表现出独特的半导体特性，在紫外光或者可见光照射下产生稳定的光电流，表明N-GQDs适合作为有前景的光电转换材料。