碳量子点作为碳纳米家族的新成员,由于其具有诸多优异性质,如低的细胞毒性、良好的生物相容性和荧光稳定性,在众多荧光材料中脱颖而出。近二十年来,碳量子点在许多前沿领域被广泛研究,尤其是作为荧光纳米探针用于检测重金属离子和荧光油墨用于防伪和信息加密技术。碳量子点独有的荧光特性将对传统重金属离子检测和防伪技术有重要的意义。以传统重金属离子检测和防伪技术所存在的问题为出发点,本文基于碳量子点所独有的特性,制备了性质不同的碳量子点,并将其分别应用于重金属离子检测和荧光油墨。主要研究内容如下:（1）以柠檬酸为前驱体,1-胺丙基-3-甲基咪唑溴盐为修饰剂,通过一锅热解成功制备了蓝色荧光的碳量子点。接着,又通过系列表征手段（TEM、XPS、SEM、XRD、~1HNMR、UV-vis、FTIR、荧光光谱、zeta电位、TGA和荧光寿命衰减曲线等）对其形貌、表面状态、结构和性质等进行了系统研究。（2）长波发射和高荧光强度碳量子点的发光颜色调控仍然是一个挑战。用油溶性离子液体与碳量子点进行阴离子交换,使碳量子点由亲水性转变为亲油性。有趣的是,通过3D荧光扫描还发现,在较高浓度时,碳量子点的发射峰会发生明显红移,促使荧光由原来的蓝色变为黄色。此外,为了克服水溶性碳量子点作为荧光墨水的弊端,最后将亲油性的碳量子点用作荧光油墨,分别通过不同的书写工具在不同承载基底上进行字母的书写或图案的印刷。为了探究其在防伪和信息加密技术应用中的可行性,还考察了在不同条件下荧光字母的稳定性。（3）用合成的碳量子点构建荧光纳米探针实现铁离子(Fe3+)的高选择性、灵敏性检测。研究表明Fe3+可以与碳量子点表面的羧基和羟基相互作用,并形成非辐射复合物,导致碳量子点的荧光猝灭现象,主要猝灭机理为内滤效应和静态猝灭。碳量子点对Fe3+有着良好的响应性,当Fe3+的浓度范围为40～230μM时,碳量子点的荧光强度与Fe3+的浓度存在良好的线性关系（R~2=0.993）,检测限为11.38μM,且利用快速诊断滤纸条可以实现Fe3+的快速裸眼检测。（4）用合成的碳量子点构建荧光纳米探针实现六价铬—Cr（Ⅵ）的高选择性、灵敏性和快速检测。研究表明Cr（Ⅵ）导致碳量子点发生荧光猝灭的主要机理为内滤效应和静态猝灭。此外,还推断静电相互作用可能导致碳量子发生聚合,进而导致碳量子点的荧光猝灭,即Cr（Ⅵ）与碳量子点之间的静电相互作用对碳量子点的荧光猝灭起到促进作用。碳量子点对Cr（Ⅵ）有着良好的响应性,当Cr O42-的浓度范围在10～40μM时,碳量子点的荧光强度与Cr O42-的浓度存在良好的线性关系（R~2=0.983）,检测限为4.04μM;当Cr2O72-的浓度范围在20～40μM时,碳量子点的荧光强度与Cr2O72-的浓度存在良好的线性关系（R~2=0.997）,检测限为4.98μM,且利用快速诊断滤纸条可以实现Cr（Ⅵ）的裸眼检测。重要的是,碳量子点荧光纳米探针还成功地应用于不同介质中Cr（Ⅵ）的检测,并取得了令人满意的结果。