近年来碳系纳米材料的产量与应用范围都在快速增加,其将难以避免地进入水环境,成为潜在的污染物,进而对水生态系统带来潜在威胁。研究碳系纳米材料在水中的迁移转化可以更好地预测其对于生态环境的影响,为控制其负面环境效应提供理论支持。目前,碳系纳米材料在水中的迁移转化行为的研究十分有限,为了进一步理解碳系纳米材料在水中的迁移转化规律,本研究以三种不同官能团的石墨烯量子点为研究对象,系统地研究其在水中稳定性的影响因素及其与水中天然有机物相互作用机制,从而为进一步认识其在水中的迁移转化规律提供理论依据。本研究利用透射电镜、动态光散射、红外光谱和X射线光电子衍射来对三种不同石墨烯量子点的实际尺寸、水力学半径、表面官能团和结构等特性进行研究。三种石墨烯量子点表面都存在不同含量的含氧官能团,含量顺序由高至低依次为羧基化石墨烯量子点、氨基化石墨烯量子点、羟基化石墨烯量子点。本研究主要通过动态光散射和Zeta电位等手段来探究pH值、天然有机物等环境因素对石墨烯量子点水中稳定性的影响。研究结果表明,随着pH的上升,石墨烯量子点的粒径先随之迅速下降后趋于稳定,而其表面Zeta电位减小。天然有机物的存在提升了石墨烯量子点在水中的稳定性。本研究主要通过随时间变化的动态光散射法跟踪石墨烯量子点的凝聚过程,探究Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺对石墨烯量子点凝聚过程的影响。研究表明,石墨烯量子点在水中的凝聚过程存在反应限制和扩散限制两个阶段。羧基化石墨烯量子点Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺的临界凝聚浓度分别为1.81m M、82m M和2960m M;羟基化石墨烯量子点Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺的临界凝聚浓度分别为1.7m M、75m M和2819m M;氨基化石墨烯量子点Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺的临界凝聚浓度分别为1.8m M、80.2m M和2912m M。石墨烯量子点在Mg²⁺和Na⁺中的凝聚基本符合舒尔策-哈迪规则,而在Ca²⁺中的凝聚不符合舒尔策-哈迪规则,推测是由于Ca²⁺在石墨烯量子点的凝聚过程中,除压缩双电层外还起到了桥架作用。三种石墨烯量子点在水中的稳定性由高到低依次为羧基化石墨烯量子点、氨基化石墨烯量子点、羟基化石墨烯量子点,这可能是石墨烯量子点表面含氧官能团的含量不同引起的。由于石墨烯量子点和天然有机物都具有荧光性,因此可以运用三维荧光法对石墨烯量子点和天然有机物之间的相互作用进行分析。三种石墨烯量子点和天然有机物相互作用后的荧光峰位置发生了蓝移,经平行因子法分离出三种荧光组分,激发/发射波长分别为265（360）/480nm,310/425nm和290（大于350）/540nm。石墨烯量子点与天然有机物相互作用后的三维荧光谱图中并未分离出三种石墨烯量子点的特征峰,证明石墨烯量子点在与天然有机物反应后,前者的荧光猝灭。而羧基化石墨烯量子点与天然有机物作用后,整体荧光强度减少量最多。结合天然有机物与石墨烯量子点反应前后的红外光谱分析,天然有机物中的羧基可能是石墨烯量子点与天然有机物相互作用的关键。