碳材料物理化学性质稳定,孔隙度高,比表面积大且环境友好,已经广泛应用于吸附、催化、电化学、生物医学等领域。表面功能化修饰的碳材料研究不但丰富了碳材料种类,还拓展碳材料结构和功能特性,吸引了更多地关注。论文采用低温水热法和改进的Hummers方法,分别制备了粒径均匀、表面含有羧基的无机碳球材料和氧化石墨烯材料。并以此为原料,利用酰胺化试剂EDC、NHS协同作用,通过酰胺化反应能够成功的制备出3-氨基苯硼酸修饰的碳球材料,且反应中硼酸基团无需进行特殊的保护。用HATU偶联剂,通过一步酰胺化反应将3-氨基苯硼酸共价链接在氧化石墨烯的片层中。反应所用实验方法简便,反应后产物分离容易。所得产物经红外光谱、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射等测试表征。以表面含羧基的无机碳球为原料,经乙二胺修饰,在水杨醛的存在下,分别与硼酸、苯硼酸、3-氨基苯硼酸反应,合成获得4种表面含有硼酸基的有机分子修饰碳球。采用红外光谱、扫描电子显微镜、元素分析等测试手段对所有合成获得的4种表面修饰碳球材料进行了表征。以紫外-可见吸收光谱为研究手段,茜素红为指示剂,研究了4种表面修饰碳球材料与果糖或金属铜离子的相互作用,并进一步探讨了4种表面修饰碳材料的结构。荧光光谱测定表明,由含苯硼酸基希夫碱与乙二胺-水杨醛希夫碱共同完成表面修饰的碳球材料有良好的荧光发光性能。初步的实验表明,可以用于LET肿瘤细胞标记实验研究。本论文报道合成的由含硼酸基的有机小分子修饰的碳材料,具有良好的稳定性和光学性质,具有良好的分子或离子识别能力,为今后开展相关研究领域工作打下了一定的理论基础。