荧光碳量子点因其优秀的光学特性成为了人们的研究热点,如粒径尺寸小、激发波长范围宽、发射波长可调节、荧光效率高、光稳定性好、易实现表面功能化等这些特点使其应用更加广泛。与传统的量子点相比,碳点因其良好的生物相容性和低毒性,在荧光生物探针和生物成像方面也有了很大的进展。通过表面修饰使碳点功能化形成碳点复合材料,这一系列的研究也在不断的探索,这些复合材料不仅具有碳点的光学性质,还具备了其他的一些特殊性质,在光电器件、有机太阳能电池、光催化等方面取得了飞跃式的发展。通过选择新的碳源或者改变实验方法来制备具有优秀光学性能的荧光碳点已经取得了一定的进展。另一方面通过金属掺杂、表面包裹等方法使得碳点功能化,形成碳点复合材料,这些研究仍然处于初级阶段,对其机理以及更广泛的应用还需要更加深入的研究。本论文的主要研究内容如下：1)通过水热法加热纯牛奶一步反应成功地合成出光学性质良好的荧光碳点,此实验的反应条件温和、原料易得、实验步骤简单易操作。在纯牛奶中分别掺杂L-半胱氨酸和尿素,制备出掺杂氮硫元素的荧光碳点,对合成的这三种碳点进行紫外吸收光谱、荧光光谱、荧光量子产率和荧光寿命等方面的性质表征。并且成功地将三种碳点应用到细胞成像中,在长时间的测试中细胞活性和形态基本完好,通过细胞成像实验可以证明我们制备的碳点是低毒的甚至是无毒的,是生物相容的。2)用柠檬酸加热的方法成功地合成出碳点(CDs),再分别通过热解法合成出镍(Ni)、Ni@SiO2,最后经过一步很简单的方法制备出Ni@SiO2-CDs复合材料,这种复合材料不仅具有碳点的光学性质,还具有很好的磁性。通过各种分析仪器研究了碳点以及Ni@SiO2-CDs复合材料的光学性质和磁学性质,实验证明Ni@SiO2-CDs复合材料在乙醇溶液中和在固体状态的荧光光谱有很大的不同,利用振动样品磁强计对Ni、Ni@SiO2、Ni@SiO2-CDs三种材料的磁性进行测定,分析测定结果。