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随着人们生活水平的提高及环保意识的增强,环境污染带来的食品安全问题日趋成为人们关注的焦点。工业重金属、农药残留以及霉菌毒素等污染物会经食品长期摄入积累而成为人类健康的潜在杀手,不仅能引起急性或慢性中毒还具有明显的致畸性、致癌性和致突变性,所以,如何快速高效的检测食品中的污染物已成为广大科研工作者研究的重大问题之一。荧光分析法灵敏度高,选择性强,设备操作简单,价格低,在分析检测中有着不可替代的作用。近年来,碳基荧光纳米材料因其优良的发光特性、光稳定性、生物兼容性以及易修饰性受到人们的广泛关注,相比于传统的荧光材料比如稀土荧光材料、有机染料和半导体量子点,碳基荧光纳米材料中不含有重金属离子且合成简单绿色,成本低,被广泛作为荧光探针应用于化学/生物分子标记检测和生物成像等领域。本论文基于碳基荧光纳米材料（碳量子点或氮化碳）利用荧光分析法对重金属汞离子、有机磷农药和黄曲霉毒素B1（AFB1）进行了检测,主要分为以下三个部分:1.本实验基于碳点-金纳米簇（CDs-AuNCs）复合物构建荧光比率法传感器,通过Hg2+-Au+作用检测重金属汞离子,并实现了其可视化检测。利用简单的水热法以苯硼酸为碳源合成带有硼酸基团的碳点,将合成金纳米簇的稳定剂牛血清白蛋白修饰在碳点的表面,以其作为金纳米簇的模板剂制备CDs-AuNCs双发射荧光材料。我们通过表面修饰的方式开发碳点的新功能,一方面是通过修饰使碳点对溶液的金属离子等的响应可以忽略不计,作为双发射荧光探针的参考物质,另一方面,修饰后的碳点直接作为金属纳米簇的合成模板,简化双发射荧光材料的制备方法,减少制备过程中使用的化学试剂。更为重要的是当双波长发射的两个发射峰距离较远并且荧光量子产率较高时,在便携式光源的照射下,随检测物质浓度的不同溶液呈现不同的颜色,可实现现场可视化检测。制得的材料用TEM、HRTEM、FT-IR、XRD、XPS、紫外光谱和荧光光谱等手段进行了表征,实验结果表明碳点和金纳米簇成功复合到一起,荧光量子产率高达27.3%,两发射峰的距离为215 nm,在优化条件下,该方法对汞离子检测的线性范围为2-15 nM,检测限为0.73 nM,且可实现汞离子的可视化检测,具有良好的选择性和特异性。另外,该方法还可以检测实际样品自来水中的汞离子。2.本实验基于石墨相氮化碳/纳米金（g-C3N4/AuNPs）体系间的荧光内滤效应（IFE）和有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用构建荧光比色双信号传感器,对有机磷农药进行检测。在此双信号传感器中,氮化碳作为荧光探针,其荧光能被纳米金猝灭,而纳米金既作为荧光吸收剂又作为比色探针;乙酰胆碱酯酶（AChE）能使氯化乙酰胆碱（ATChCl）水解生成硫代乙酰胆碱,这种水解产物会使纳米金因静电作用产生聚集而使氮化碳的荧光恢复,在此过程中,纳米金的状态由分散到聚集,颜色由酒红色变蓝色,若体系中存在有机磷农药时,AChE的活性被抑制,导致氮化碳荧光猝灭,基于氮化碳荧光和纳米金颜色的变化来实现有机磷农药荧光比色双信号的检测。制得的材料用TEM、Zeta电势、紫外光谱和荧光光谱等手段进行了表征,实验结果表明氮化碳与纳米金之间的猝灭机理为IFE而不是荧光共振能量转移。在优化条件下,该方法对有机磷农药检测的线性范围为2.0×10-11–6.0×10-9 M,检测限为6.9×10-12 M。另外,该方法还可以检测实际样品果汁中的有机磷农药。3.本实验基于多孔氮化碳纳米片荧光探针结合磁分离技术构建荧光免疫传感器,对黄曲霉毒素B1（AFB1）进行检测。多孔氮化碳纳米片多用于光催化领域,首次作为荧光探针检测霉菌毒素。将AFB1抗体修饰到多孔氮化碳纳米片表面作为荧光探针,将AFB1抗原（AFB1-BSA）修饰到氧化铁磁性纳米颗粒表面作为免疫探针,当检测体系中存在目标分析物AFB1时,AFB1会与抗原竞争抗体,形成磁性基复合材料（氮化碳-抗体-抗原-氧化铁）和氮化碳-抗体-AFB1,经外磁场分离测磁性基复合材料的荧光,AFB1的浓度与荧光强度成反比。制得的材料用SEM、紫外光谱和荧光光谱等手段进行了表征,实验结果表明抗原抗体已成功修饰在氧化铁和多孔氮化碳纳米片表面。在优化条件下,该方法对AFB1的线性范围为0.01–0.5 ng/mL,检测限为0.002 ng/mL。另外,该方法还可以检测实际样品玉米中的AFB1。