碳量子点（CDs）是一种粒径小于10 nm的新型碳基荧光纳米材料,自问世就以其优良的物理化学性质、较低的生物毒性、较好的水溶性等而倍受关注,一些研究已经表明CDs在催化、分析化学检测、生物成像等方面有广泛的应用前景。但是,目前有关CDs的研究还有许多问题没有得到解决,如采用某些合成方法得到的碳点组成复杂,结构各异,粒径大小不均一,导致其荧光量子产率普遍较低,因此制备具有高荧光量子产率的CDs依然是纳米发光材料领域的研究热点之一。本文从碳点的制备出发,采用有机小分子对其进行表面修饰,并进一步探讨了有机小分子-碳点偶合物在金属离子检测和细胞成像方面的应用。具体工作如下:1.以乙二胺四乙酸二钠为碳源,乙醇胺为钝化剂,采用水热法合成了可以产生蓝色荧光的CDs,利用透射电镜、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、X-射线衍射等手段对制备的CDs进行了表征,初步推测出了CDs可能的结构。2.以环氧氯丙烷（ECH）为偶联剂,用8-羟基喹啉-5磺酸（HQS）对CDs进行表面修饰,得到产生绿色荧光的HQS-ECH-CDs偶合物,并进一步优化了偶合物的生成条件,考察了偶合物的吸光特性、荧光寿命、荧光量子产率等。3.将HQS-ECH-CDs偶合物用于金属离子的检测识别,发现Fe³⁺可以有效淬灭HQS-ECH-CDs偶合物的荧光信号,并进一步探讨了HQS-ECH-CDs偶合物对Fe³⁺的定量检测条件,考察了共存离子对Fe³⁺检测的影响。此外,还考察了HQS-ECH-CDs偶合物在Hela细胞中的成像及生物毒性。