碳量子点作为一种新型的纳米荧光材料,由于具有荧光强、可调节的发射波长、低的细胞毒性、荧光稳定等优点,在细胞成像、分析检测和光学催化等领域有广阔的应用前景。本文主要从荧光碳量子点的制备与应用两个方面出发,以抗坏血酸为碳源,在醇—水二元体系中一步合成了双发射荧光碳量子点,并用于构建了多功能的荧光传感器。研究内容包括以下四个方面:(1)以抗坏血酸为碳源,通过水热合成法,采用醇—水二元体系(甲醇—水、乙醇—水、正丙醇—水和乙二醇—水)为反应介质,制备出了具有双发射特性的荧光碳量子点。实验利用透射电镜、紫外可见光谱和荧光光谱等对碳量子点进行表征;通过改变醇-水二元溶剂的体积比、合成温度、反应时间等条件,考察其对碳量子点光学性能的影响,深入阐述了具有双发射特性的荧光碳量子点的形成机制。(2)以合成的双发射荧光碳量子点作为荧光探针,考察了不同的pH值体系如强酸强碱、盐酸-醋酸钠缓冲、Tris-盐酸缓冲、NaOH-甘氨酸缓冲溶液,对其荧光性质的影响,同时探究了反应时间和离子强度对实验的影响,构建了基于双发射荧光碳量子点的新型pH值传感器。(3)将碳量子点特殊的双发射荧光和氧化石墨烯猝灭能力结合,开发了一种荧光开关生物传感器检测血红蛋白。通过内滤效应和荧光共振能量转移,氧化石墨烯能够有效地猝灭双发射碳量子点的荧光,通过加入血红蛋白,荧光迅速恢复。利用碳量子点的单一荧光发射和双发射的比率检测都可以建立检测血红蛋白的标准曲线,该多种检测策略使这一体系的可靠性、准确性和抗干扰能力更强。(4)利用芬顿反应生成的?OH猝灭双发射荧光碳量子点的荧光,实现了双氧水的检测,同时根据葡萄糖和葡萄糖氧化酶之间的反应,二者反应生成双氧水和葡萄糖酸,间接检测了葡萄糖和葡萄糖氧化酶。本检测方法简单、灵敏度高且成本低廉,有广阔的应用前景。