本论文围绕N掺杂碳量子点的制备、性质及其应用等几个方面展开研究，论文的主要工作和结果如下：（1）以CCl4作为碳源，NaNH₂作为脱氯剂和氮源，通过溶剂热路线合成了N掺杂碳量子点。实验结果表明，在较低的反应温度下，通过调节N掺杂的浓度可以调控碳量子点的发光。当前的研究提供了一种新思路：用非金属掺杂可以调节碳基材料的荧光性质。所合成的N掺杂的表面氨基化的碳量子点，未经进一步功能化便具有荧光量子效率高、稳定性好等特点，并可直接应用于老鼠腹膜巨噬细胞的生物成像。强的可调多色发光、上转换发光以及合成方法温和等特点，促进了N掺杂碳量子点在基础研究以及实际应用研究中的发展。（2）通过温和的水热路线，制备了由N掺杂的碳量子点（N-dopedcarbon quantum dots, NCQDs）和金红石二氧化钛纳米棒组装的NCQDs/TiO₂多级微米球。这种纳米复合材料在可见光照下展现出良好的光催化活性，其降解罗丹明B（RhB）的一级反应常数为0.11min^-1，分别是NCQDs(0.00051min^-1)、 TiO₂(0.015min^-1)、和CQDs/TiO₂(0.086min^-1)的215.7、7.3和1.3倍。基于实验结果，讨论NCQDs的在NCQDs/TiO₂降解RhB过程中所起的作用，并提出了一种新的协同敏化机制。除此之外，NCQDs被作为非金属敏化剂应用于TiO₂基染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells, DSSCs）中。初步研究表明，在太阳光照（AM1.5）下，这种DSSCs器件的开路电压和填充因子分别达到0.46V和43%，能量转换效率达到0.13%。研究结果表明，与不含氮的CQDs相比，NCQDs/TiO₂增强的光催化活性和良好的敏化TiO₂基太阳能电池性能，主要归功于N掺杂降低了碳量子点功函。