作为碳纳米材料家族中的明星,碳点具有稳定性高、生物相容性良好、低毒性,以及优异的光学性质等特点。迷人的性质赋予了其更加令人痴迷的应用研究。本文制备了三种碳点。利用三种碳点具有各自的特点,将碳点用于比色检测、荧光检测、生物系统检测和pH检测等多个方面。1、我们提出了一种绿色和简便的策略,通过一步水热法,以咖啡、丹参和尿素为起始原料,制备浓度依赖型多色碳点。随着浓度的降低碳点发出三种不同颜色的荧光。其中,黄色碳点（Y-CDs）被用作具有高选择性和灵敏度的Fe³⁺和L-抗坏血酸的比色和荧光双模检测的平台。基于静态猝灭,Fe³⁺可以有效地淬灭Y-CDs的荧光,并且由于L-抗坏血酸（L-AA）与Fe³⁺的竞争性络合,随后在添加L-AA时荧光可以恢复。因此,所制备的Y-CDs可用作高效荧光探针,用于“开-关-开”连续测定Fe³⁺和L-AA。更具吸引力的是,Fe³⁺和L-AA也可以通过该纳米传感器在日光下通过明显的颜色变化来可视化检测。此外,设计的纳米传感器可以扩展到检测细胞内Fe³⁺和L-AA,具有突出的生物相容性和细胞成像能力,这在生物医学应用中具有很大的潜力。2、我们开发了一种通过水热处理灵芝而不进行进一步的表面钝化或改性的简便的一步法用于制备高碳点的方法。制备的碳点在360 nm光照射下发出强蓝光,最佳发射峰在448 nm处。碳点显示出超小的粒径（2.43 nm）,并且碳点的荧光可以被Fe³⁺有效地猝灭。源于这些显著特性,碳点可以有效地用作水溶液中Fe³⁺离子的荧光探针,具有出色的灵敏度和重复性。此外,根据人肝细胞癌（HepG2）细胞和大肠杆菌的共聚荧光成像显示,碳点可以渗透到细胞中并进入细胞质和细胞核,证明它们具有多种应用的潜力。3、我们提出了一种仅使用红花为原料而不进行进一步的表面钝化或改性通过微波法制备出黄色碳点的方法。碳点在太阳光下显示黄色,470 nm的激光激发下发出明亮的黄色荧光。通过测试,碳点对离子或氨基酸都没有响应,唯独对pH具有响应,表现出对pH的高度选择检测的特性。应用这一特性,我们将碳点用于细胞成像,表面被碳点标记的细胞随着细胞周围pH的变化荧光强度也随着变化,彰显出碳点可以用于实时准确地可视化检测细胞中的pH。