石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,当其尺寸小于100 nm时,由于量子效应、边缘效应等显示出独特的光学性质,因而被称为石墨烯量子点（GQDs）。第一章简要综述了石墨烯量子点的性质、制备方法和修饰,以及在传感、成像等领域的应用进展。第二章制备了硼掺杂石墨烯量子点（B-GQDs）并对其进行了表征。以氧化石墨烯（GO）和四硼酸钠（Na₂B₄O₇）为原料,采用微波法一步制备了 B-GQDs。高分辨透射电镜（HRTEM）表明所得到的B-GQDs分布均匀,粒径范围为3～8nm。X射线光电子能谱（XPS）表明硼原子成功地掺杂进入了石墨烯结构,硼原子的含量为1.44%。傅里叶红外光谱（FT-IR）中硼碳键的存在进一步证实了掺杂的成功。拉曼光谱（Raman）结果表明硼原子进入GQDs的碳骨架能修复其缺陷,出现较宽的D带且无序结构降低,I_D/I_G=1.04。第三章系统地研究了B-GQDs的荧光性能,并将其用于细胞成像。B-GQDs的最大激发波长和发射波长分别为320nm和430nm,最大发射波长与激发波长在一定波长范围内不相关,荧光量子产率达到21.1%。B-GQDs荧光强度在pH 4.0～11.0范围内和离子强度高达2.0 mol L^-1 KC1以及光照2h条件下,均保持相对稳定。MTT法结果表明该B-GQDs具有良好的生物相容性和低毒性,当B-GQDs浓度高达4 mg mL^-1时,HeLa细胞存活率仍然保持大约87%。将该B-GQDs应用于HeLa细胞的荧光标记,标记效果显著。