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碳点（Carbon dots,简写为CDs）是一种新型的碳纳米材料,尺寸一般在10 nm以下,具有荧光量子产率高、光稳定性好、抗光漂白、毒性极低和易于功能化等优点,在生物检测与传感、生物成像、癌症治疗和纳米药物等领域具有广阔的应用前景。酶是一类具有高效性和专一性的生物催化剂,广泛应用于生化领域。但是酶的稳定性较差且易失活,因此选择合适的材料对酶进行修饰或者固定化就显得尤为重要。本论文通过水热法和微波辅助法合成了两种非金属元素掺杂的碳点:氟、氮双掺杂的碳点（F,N-CDs）和磷、氮双掺杂的碳点（P,N-CDs）,并研究了F,N-CDs和P,N-CDs的形貌、结构、表面成分和光学性质;再将这两种碳点分别与辣根过氧化物酶（HRP）和漆酶（Lac）复合形成了以下四种复合物:HRP-F,N-CDs、Lac-F,N-CDs、HRP-P,N-CDs和Lac-P,N-CDs,并研究了它们在电化学传感和生物催化等方面的应用。论文的主要研究内容以及取得的研究结果如下:一、基于Lac-F,N-CDs检测邻苯二酚的新型电化学传感器的构建以对苯二胺和5-氟尿嘧啶为原料,通过一步水热法合成氟、氮双掺杂的发黄绿色荧光碳点即F,N-CDs,通过透射电子电镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、光致发光光谱（PL）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对F,N-CDs的形貌、结构、表面成分和光学性质等进行了表征。结果显示所制得的F,N-CDs平均粒径为1.68 nm,碳核内可观察到明显的石墨化结晶碳的晶格衍射条纹,其中N原子和F原子的掺杂量分别为15.90%和2.26%;该碳点在紫外灯激发下发出明亮的黄绿色荧光,荧光量子产率高达45.6%。分别研究了F,N-CDs与Lac和HRP形成复合物的情况,发现与HRP相比,Lac更易与F,N-CDs形成稳定的复合物（Lac-F,N-CDs）,因此,本章着重研究了Lac-F,N-CDs复合物的性质及其应用。将Lac-F,N-CDs复合物滴涂在玻碳电极（GCE）上构建了一种新型Lac-F,N-CDs/GCE传感器。通过循环伏安法（CV）和计时电流法（i-t）研究了 Lac-F,N-CDs/GCE传感器检测邻苯二酚的能力。以i-t法为例,测得该传感器检测邻苯二酚的检测限为141nM,灵敏度为219.17 μmM-1 cm-2。此外,Lac-F,N-CDs/GcE传感器具有较好的循环稳定循环50次后其CV曲线上的峰位置基本不变,值电流降幅较小。还研究了对苯二酚、多巴胺、没食子酸对Lac-F,N-CDs/G/E传感器检测邻苯二酚的干扰,以及Lac-F,N-CDs/GCE传感器在检测自来水和湖水中邻苯二酚中的应用。这项工作提供了一种基于非金属元素掺杂碳点与酶的复合物来构建电化学传感器,并用于检测邻苯二酚及其类似物的新方法。二、基于P,N-CDs和F,N-CDs与酶复合物的低温生物催化剂的制备以柠檬酸、三聚磷酸钠和乙二胺为原料,通过微波辅助法合成磷、氮双掺杂的碳点即P,N-CDs,通过TEM、UV-Vis、PL和XPS等测试手段对P,N-CDs的形貌、结构、表面成分和光学性质进行了表征。结果表明所制得的P,N-CDs平均粒径为2.72 nm,碳核内可观察到明显的晶格衍射条纹,其中N原子和P原子的掺杂量分别为13.09%和0.21%;该碳点在紫外灯激发下发出明亮的蓝色荧光,其荧光量子产率高达53.1%。通过UV-Vis和PL光谱,分别研究了P,N-CDs与Lac和HRP形成复合物的情况,发现与Lac相比,HRP更易与P,N-CDs形成复合物,而且P,N-CDs与酶复合后荧光强度均有下降,吸收峰位置也有一定的变化。最后,在较低温度如4℃条件下,研究了双氧水（H2O2）的加入量对HRP-P,N-CDs、Lac-P,N-CDs和HRP-F,N-CDs三种复合物催化ABTS底物的影响,结果表明H2O2的量对HRP-P,N-CDs和HRP-F,N-CDs催化氧化ABTS的影响较大。当ABTS被氧化时,底物溶液会由无色变成墨绿色,该变色的程度直观地反映出复合物中HRP的酶活性和催化能力。综上所述,HRP-P,N-CDs和HRP-F,N-CDs复合物有望成为能保持HRP酶高催化活性的稳定的低温生物催化剂。