碳量子点（Carbon dots,以下简称碳点或CDs）作为一种新型的碳纳米材料,由于尺寸小而具有了量子效应,其独特的结构和性能,使之成为了目前纳米尺度下最受人关注的材料之一。区别于半导体量子点,碳点因其碳基结构而具有更好的生物相容性,更符合绿色化学的需求和发展。此外,碳点还因原料丰富易得、制备方法简便多样、荧光性能优异、化学稳定性强等优点,在生物医药、传感检测、光学器件等领域有着广泛的应用。本文采用一步溶剂热法分别制备得到Zn元素掺杂的全光谱荧光碳点（Zn-CDs）和N元素掺杂的全光谱荧光碳点（N-CDs）,对两种异质原子掺杂碳点的合成方法、荧光性能、形貌和结构进行了探索和分析,利用模拟分析的技术方法对其荧光颜色变化机理进行了深入研究,并且利用其荧光发射带较宽的优势,制备了白色发光二极管,并对其基本性能进行了检测。主要内容如下:（1）以相同的前驱体—对苯二胺和ZnCl₂,通过只控制Zn源的掺杂量,在相同的反应条件下,合成了一系列红色、紫红色、紫蓝色、蓝色荧光碳点,其中红色碳点的荧光量子产率达5.96%。制备的碳点尺寸均匀,形貌相近,因而排除了尺寸效应对于荧光发射波长的影响。表征分析和模拟计算结果表明,不同的Zn-CDs的荧光发射波长不同,与碳点中的氧元素含量、Zn掺杂量等因素有关,模拟结果揭示了Zn掺杂碳点中Zn原子与N结构对于发射波长的协同作用。以该方法制备的碳点可成功应用于白色发光二极管的制备,以及有机溶剂的检测。（2）以对苯二胺为前驱体,通过加入修饰物、改变反应溶剂、调节反应时间长度等反应条件,合成了一系列红色、绿色和蓝色荧光碳点,其中经优化后的红色N-CDs的荧光量子产率达24.7%。通过FTIR、XPS、Raman等表征分析和模拟计算方法,发现不同的N-CDs的荧光发射波长变化,受碳点中吡咯N、吡啶N以及石墨N的显著影响。以该方法制备的N-CDs同样可应用于制备白色发光二极管的荧光材料。