碳量子点是一种新型的荧光碳纳米材料,其颗粒尺寸在10 nm以下,由于碳量子点具有独特的激发波长可协调性、生物相容性、低的细胞毒性等特征,其在荧光成像、离子检测、生物传感等方面有着广阔的应用前景。本文以碳量子点新的制备方法为对象展开研究,以不同原料作为碳的前驱体,采用不同的制备方法得到荧光性能优越的氮掺杂碳量子点,并对其荧光性质、形貌、结构、应用等进行探索,主要研究内容如下:第一部分,以微晶纤维素为制备原料,采用固相热解的制备方法,使纤维素在氨气气氛中直接碳化、热解制备氮掺杂的碳量子点（N-CQDs1）,并探索反应时间、反应温度对N-CQDs1制备的影响。所得N-CQDs1具有较好的水溶性、激发波长依赖性、抗光漂白性、pH稳定性等。实验中发现Hg²⁺可以有效的淬灭N-CQDs1,对其表现出了较好的选择性。碳量子点作为Hg²⁺纳米探针,其检测限为7.7 nM,此结果低于美国环境署规定的最低检测限10 nM。第二部分,首次以怀山药为碳源,加入饱和硫酸铵溶液,采用水热的方法制备氮掺杂的荧光碳量子点（N-CQDs2）。考察了各制备条件对于碳量子点荧光性能的影响,结果表明,在反应温度为200°C、时间为12 h、怀山药用量为15 g时,所得氮掺杂碳量子点的性能最佳。同时探讨了碳量子点在防伪识别和荧光薄膜中的应用。本文所提出的碳量子点制备方法,具有原料易得、成本较低、易于规模化制备,过程碳化程度高、产品应用领域专一等特点。制备方法鲜见文献报道,有一定创新性。在碳量子点的多样化制备方面具有一定的参考价值。