碳量子点（Carbon Quantum Dots,CQDs）具有可调谐的荧光发射、易于功能化以及优良的物理化学和光化学稳定性,使其具有很强的技术应用价值。以生物质为碳源可以有效降低CQDs制备过程中的原料成本,实现废弃资源的高质量循环利用,还可以消除有毒物质的使用和苛刻的反应条件,且有效利用了生物质资源的独特优势,拓宽了生物质资源的应用前景,对于CQDs工业化发展也具有重大意义。然而,目前以生物质碳源制备CQDs最大的问题在于收率和荧光量子产率（QY）普遍偏低。针对以上问题,本论文以生物质为碳源,调整碳化及纳米化工艺,采用不同的方法制备生物质CQDs,旨在通过比较找到一种绿色、高效的CQDs制备方法,以期达到提高生物质CQDs的荧光特性,进而实现绿色大规模合成。具体研究内容如下:（1）以化学纯生物质葡萄糖和天然生物质藜麦或藜麦皂苷为原料,采用不同的方法制备了生物质CQDs。以荧光QY与收率为衡量依据,考察了水热法、微波法和温和氧化法等制备路线的可行性。结果证实,以天然生物质（藜麦籽粒或藜麦皂苷）为碳源时的收率,与化学纯生物质葡萄糖为碳源时的收率具有可比性,并且其原料成本更低,表明可以从高原特色作物藜麦等天然生物质中制取高收率的CQDs。其中,利用藜麦皂苷（从藜麦籽粒表面洗脱下来的废弃生物质）制备CQDs最为高效,可实现其高值化利用。CQDs的表征及性能测试结果表明所合成的CQDs在365 nm紫外灯下呈蓝绿色,最佳激发波长是342 nm,p H值为6、浓度为1 g/L时荧光强度最佳。该CQDs对Pb2+有一定的荧光猝灭选择性,在溶液中铅离子检测方面具有潜在应用价值。（2）以藜麦皂苷为碳源,通过水热法制备CQDs,通过正交实验优化制备与掺杂条件。得出最佳合成条件为:2 g藜麦皂苷和0.04 mol乙二胺在200℃下反应10 h,可以得到相对荧光QY=22.24%的CQDs。所制备的CQDs尺寸小（约2.25 nm）、粒径均匀,对Co2+显示出很好的荧光猝灭效果。此外,该生物质CQDs被成功植入黄豆芽中进行荧光成像,在He La细胞中也进行了毒性测试,发现细胞存活率很高,对细胞环境内的Co2+同样具有良好的识别效果。可为金属离子检测和生物荧光成像的研究提供参考。（3）以藜麦皂苷为碳源,通过微波法制备CQDs,通过正交实验确定的微波法最佳合成条件如下:1 g藜麦皂苷、0.04 mol尿素,溶剂水的用量为40 m L,微波功率为800 W,加热时间为40 min,该条件下制备所得的CQDs的相对荧光QY为7.64%。所制备的CQDs表现出激发波长依赖的蓝光发射行为。由于制备的CQDs具有使用方便、无毒、分散性好等优点,对其在金属离子检测、指纹检测和荧光油墨等方面的应用进行研究。结果表明该CQDs对Pb2+的检测显示出很好的灵敏度,同时具有良好的线性相关性,范围从25到180μM,检出限为0.74μM。该CQDs还可以在指纹防伪、荧光油墨中具有良好的应用前景。更为重要的是,由于原材料的可再生性,使得大规模、低成本合成CQDs成为可能。