碳量子点是荧光碳纳米材料中最重要的一种，也称为碳点、碳纳米点、碳纳米晶，是尺寸大小在10nm以下的，单分散的，几何形状近乎准球型的一种新兴的碳纳米功能材料。相对于传统的半导体量子点和有机染料（制备方法繁琐，价格昂贵，环境不友好，易发生光漂白等），荧光碳量子点粒径小，水溶性好，化学惰性高，易于功能化，耐光漂白，低毒性，并且具有良好的生物相容性。荧光碳量子点的诸多领域的应用，集结了众多研究者对其制备方法、性能优化、应用拓展方面研究的兴趣和探索的步伐。近年来众多研究者利用不同的方法，不同的原料制备了结构、组成相似或有差异的一系列的碳量子点，并且有的研究者对其进行修饰例如：结合金属粒子、金属化合物、有机聚合物、元素沉积和包覆等，丰富了碳量子点在生物科学、化学科学和物理科学方向的新应用。本文在前人的基础上采用不同的方法，不同的原料，制备了一系列荧光碳量子点，并对其结构、组成、光学性质进行研究和探索。内容如下：（1）一步微波法合成碳点。微波法简单，快捷。制备碳点的原料和溶剂廉价易得，对人体无害。抗坏血酸为原材料，超纯水和PEG-200为溶剂，一步微波法制备了荧光碳点，探讨了微波时间对制备碳点粒径的影响，微波时间延长荧光碳量子点的粒径增加。通过对所制备的碳纳米点进行结构和组成的表征，研究发现碳量子点表面富含羟基、羰基等亲水基团。荧光碳点的光学性能优异，荧光强度大，具有激发波长依赖的荧光性能。最后考察了浓度、pH、溶剂种类对碳点荧光强度的影响。（2）一步超声法制备了具有上转换荧光性质的的氮沉积的荧光碳量子点。所用原料和试剂廉价易得。将抗坏血酸的水溶液加入氨水混合均匀后，一步超声法制备了氮沉积的荧光碳量子点。探讨了超声时间和超声温度对所制备碳点量子产率和粒径大小的影响，研究发现超声时间14h，超声温度为50℃时，碳量子点具有高的荧光量子产率。对所制备的氮沉积的荧光碳量子点进行结构和组成表征，发现荧光碳量子点由sp2杂化的碳的类似氧化石墨的结构，表面富含羟基、羰基、羧基、氨等亲水基团；对其进行光学性质测定，发现荧光碳量子点除了具有下转换的荧光性之外，还有良好的上转换荧光性质。最后考察了浓度和溶剂等影响氮沉积的荧光碳量子点荧光强度的因素。（3）回流-水热法两步法制备碳量子点，经过强酸回流处理的炭黑作碳源，在高温高压的反应釜中，用浓氢氧化钠水溶液腐蚀经过强酸处理的炭黑，得到粒径均匀的球形发光碳量子点。通过优化反应时间和温度，发现温度为160℃，反应时间为14h时，所得碳量子点具有较高的荧光量子产率。然后对碳量子点的结构和组成进行表征，发现碳量子点是有sp2杂化的碳组成核，外围表面有很多的缺陷的类石墨结构。最后对其进行光学性能表征，发现该碳纳米粒子在紫外灯下呈现绿色的荧光，该荧光碳量子点对于细胞和生物标记的意义是非常重大的。(4)通过简单超声法将氮沉积的碳量子点和表面富含羟基的二氧化钛纳米片相结合，形成一种新的纳米复合材料。通过对复合材料进行电镜表征，发现氮沉积的荧光碳量子点成功修饰在了（001）晶面暴露的二氧化钛纳米片上，并且分布均匀。通过XRD和XPS表征发现，氮沉积的荧光碳量子点只是修饰了二氧化钛纳米片表面，并没有进入到二氧化钛的晶格内。通过对P25、二氧化钛纳米片、氮沉积的荧光碳量子点和二氧化钛纳米片的复合物进行紫外可见漫反射吸收光谱的测定，发现氮沉积的荧光碳量子点和二氧化钛纳米片的复合物除了在紫外光区有良好的吸收外，在可见光区也有良好的吸收，由此暗示了氮沉积的荧光碳量子点和二氧化钛纳米片的复合物在可见光下的光催化反应的实现。