碳量子点作为一种新型荧光材料,由于其优异的荧光光学性能、简单的制备方法、廉价的原料、较好的生物相容性以及无毒等优点被广泛的应用于生物成像、荧光化学传感器以及光催化等领域。然而,碳量子点的荧光发光机理仍然存在争议。同时,当碳量子点作为荧光响应材料检测磺胺嘧啶时,还存在选择性差、灵敏度差以及易受环境干扰等缺点。因此,对碳量子点荧光机理研究和实现具有高选择性、高灵敏度且抗干扰的碳量子点荧光传感器具有重要意义。同时,磺胺嘧啶作为抗菌药的一员,大量研究表明过量使用磺胺嘧啶容易引起细菌耐药性,故对磺胺嘧啶进行微量检测也具有非常重要的意义。本文将围绕碳量子点为主题,主要对碳量子点的制备、物化性能、荧光性能、荧光发光机理、淬灭机理以及作为荧光响应材料实现具备高选择性、高灵敏度检测磺胺嘧啶的单发射荧光传感器和抗干扰的比率型荧光传感器进行深入研究,具体研究包括以下内容:1、以磺胺嘧啶作为前驱体,用水热法在最优反应条件下合成量子产率最高达82.15%的双发射碳量子点（DCQDs）。一系列表征调查结果发现DCQDs有两个发射波长且都具有激发波长独立性,同时荧光发射波长以及荧光强度在酸性和碱性之间可逆。在结构上,DCQDs具有较好的石墨烯结构和清晰的晶格条纹。基于DCQDs优异的双荧光特性,采用改进截距法对碳量子点的能隙带进行了估算并对荧光机理进行了研究,结果发现碳量子点存在四个不同能隙带,分别为4.93 eV,4.00 eV,3.66 eV和3.06 eV,并且基于估算能隙带研究DCQDs荧光机理较好的符合碳量子点荧光发射波长在不同激发波长下的变化规律。最后,研究了Fe³⁺对DCQDs的双荧光发射波长以及荧光强度的影响,同时也采用改进截距法研究了碳量子点在Fe³⁺存在下对DCQDs能隙带大小的影响以及荧光淬灭机理,结果发现Fe³⁺对两个发射波长都有一定的淬灭能力,改进截距法在判别荧光淬灭机理具有一定可行性。2、比率型荧光传感器一般需要两种荧光材料,一种为参比荧光材料,另一种为响应荧光材料。为了保证制备的比率型荧光传感器既能够绿色无毒,又能够在选择性和灵敏度方面性能最大化,分别研究了基于碳量子点印迹荧光传感器和基于半导体量子点印迹荧光传感器,以期通过对比两种分子印迹荧光传感器在检测磺胺嘧啶时的选择性、灵敏度、检测范围等研究结果来确定最佳荧光响应材料和最佳荧光参比材料。将柠檬酸为前驱体,用水热法制备出的碳量子点和沉淀法制备的锰掺杂硫化锌量子点分别作为响应荧光材料制备出单发射分子印迹荧光传感器,通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等对两个单发射印迹荧光传感器的表征结果表明,两种荧光传感器都具有核壳结构且呈现球状。碳量子点印迹荧光传感器和锰掺杂硫化锌量子点印迹荧光传感器的最低检测限分别为4μmol/L和0.24μmol/L,线性检测范围分别为10μmol/L–60μmol/L和5μmol/L–40μmol/L,淬灭机理都为光诱导电子转移。碳量子点印迹荧光传感器的最低检测限低于锰掺杂硫化锌量子点印迹荧光传感器,线性检测范围比锰掺杂硫化锌量子点印迹荧光传感器要好。在选择性研究中发现,碳量子点印迹荧光传感器的选择性要远优于锰掺杂硫化锌量子点印迹荧光传感器。而选择性是分子印迹荧光传感器的一个核心且重要的因素,由此可以得出结论,碳量子点作为比率型荧光传感器的响应材料具有更大优势。3、经过分别对比碳量子点和半导体量子点作为荧光响应材料制备的单发射分子印迹荧光传感器对磺胺嘧啶的检测研究结果发现,碳量子点更适合作为荧光响应材料来实现高选择性、高灵敏度和具有抗干扰能力的比率型荧光传感器,半导体量子点则易作荧光参比材料。相比锰掺杂硫化锌量子点,碲化镉量子点的荧光效率更高且不存在杂峰,将其作为参比荧光材料要优于锰掺杂硫化锌量子点。基于上述结果,通过结合聚合物纳米球、分子印迹技术、碳量子点和碲化镉量子点,制备出比率型分子印迹荧光传感器。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等对比率型荧光传感器进行了表征,结果发现比率型荧光传感器具有较好的分散性,最低检测限为2.6μmol/L,线性检测范围为10μmol/L–60μmol/L,在实际检测磺胺嘧啶应用中表现出潜在的应用价值。并且发现,相比单发射碳量子点印迹荧光传感器,除了具有较宽的线性检测范围外,最低检测限还有所降低,这表明灵敏度有所增加。综上,一种高选择性、高灵敏度、具有抗干扰能力和实际应用价值的比率型印迹荧光传感器成功被实现。