碳量子点是指尺寸小于10nm，具有准球形的结构，能稳定发光的一种纳米碳材料。碳量子点具有独特的荧光性质，如：发光具有尺寸和激发波长依赖性，发光稳定、且无光漂白现象。碳量子点还具有低毒性和良好的生物兼容性。因此，在生物成像，荧光传感，光催化和有机光伏器件等方面具有广泛的应用。本论文对碳量子点表面化学修饰与功能复合物，发光性能的调控以及表面增强拉曼效应进行了系统研究，主要结果如下：利用重氮化学的方法在碳量子点上接枝了不同的芳基（如苯基、4-羧基苯基、4-磺酸基苯基和5-磺酸基萘基）。每个碳量子点上接枝的4-羧基苯基、4-磺酸基苯基和5-磺酸基萘基个数分别为21，21和12。芳基修饰的碳量子点平均大小为2～4nm、平均厚度小于1nm，具有好的结晶。芳基修饰后，碳量子点的荧光在418～447nm范围内实现了调控，且荧光量子效率也明显改善，最大可提高6倍。芳基修饰后的碳量子点在pH1～11范围内荧光基本不变，具有更好的耐pH性。同时，对芳基修饰后碳量子点的发光机理进行了讨论。修饰前碳量子点的发光归因于边缘卡宾结构的三重态，芳基修饰后形成了新的缺陷态发光。用碳量子点在加热条件下还原氯金酸制备了具有2nm厚碳量子点壳层的金/碳量子点核壳纳米粒子。通过调节原料比或反应温度，核壳纳米粒子的大小可在8～44nm范围内调控。将24nm的核壳纳米粒子用作表面增强拉曼的基底检测罗丹明6G分子，比同样大小的纯金纳米粒子表现出更好的表面增强拉曼效应。主要归因于制备的核壳纳米粒子能更强地吸附芳香性探针分子。利用水热法对不同碳素材料（如碳纤维、石墨粉、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯）制备的碳量子点进行后处理。水热后碳量子点的荧光都蓝移至440nm，且荧光的半峰宽明显变窄，荧光量子效率也提高了2倍。这主要是由于碳量子点表面含有的含氧基团（如羧基、羰基、羟基和环氧基等）在水热处理后主要保留了羰基相关的含氧基团（羧基和羰基）。水热处理后，大量的羰基相关的含氧基团（羧基和羰基）更有利于碳量子点进一步的化学修饰和功能化。