作为一种新型的发光碳纳米材料,碳点（CDs）,以其独特的光学性能、生物相容性、低毒性和优异的化学稳定性等,引起了研究者们的广泛关注和研究。其间,为强化碳点的实际应用性,需找到廉价易得且环境友好的碳源,设计简便绿色的制备方法。而在碳点的制备过程中,通过掺杂杂原子来改进碳点的光学性质也被证明是一种有效的方式。基于上述分析,本文对新型荧光掺杂型碳点的合成、特性、及其在分析检测领域的应用进行了相关研究。此外,随着经济社会的不断进步,大量有毒有害污染物被排放到环境中,如持久性有机污染物等,引起了人们的重视和研究。传统检测手段主要有色谱法、电化学法和原子吸收光谱法等。这些方法存在成本高、耗时长和检测过程繁琐等缺点,很难实现快速且有效的检测。而比率荧光分析法以其信号稳定、选择性高、灵敏度高和操作简便等优点在分析检测领域得到迅速发展。本文成功制备了磷、氮掺杂的荧光碳点并将其作为荧光探针用于分析检测研究。此外,本文还以牛血清白蛋白为模板制备金纳米簇（BSA-AuNCs）构建比率荧光传感器。主要研究内容如下:1.磷掺杂碳点的制备及其在水介质中检测苦味酸的应用研究由β-环糊精和焦磷酸钠合成的磷掺杂碳点（P-CDs）被用来检测苦味酸。P-CDs的平均尺寸在2.8 nm左右,具有良好的单分散性,且在365 nm紫外灯照射下发出明亮的蓝色荧光。P-CDs的荧光可被苦味酸（PA）猝灭,故P-CD可作为一个无标记荧光探针用于选择性的检测PA。PA的浓度在0.1-10μM有一个宽的线性响应范围,且检出限低至82 nM。之后探讨了其荧光猝灭机理,主要为内滤效应。此外,该传感体系已成功应用于检测环境水样中的PA。2.基于质子可控方法合成红色荧光碳点用于人红细胞中羟高铁血红素的研究本文以邻苯二胺作为前驱体,通过一步碳化法合成发红色荧光的氮掺杂碳点（N-CDs）,它被作为一个荧光探针来灵敏地检测人类红细胞中的羟高铁血红素。由实验可知,发红光的N-CDs只能在强酸性条件下获得,且其发射波长受反应体系pH影响,表明N-CDs具有质子可控合成和发射的性质。N-CDs的平均粒径是2.7 nm,具有均匀的分散性和优异的光学性质。基于荧光共振能量转移（FRET）和内滤效应（IFE）的共同作用,N-CDs的荧光可被羟高铁血红素快速地猝灭。羟高铁血红素的浓度在0.4-32μM范围内具有良好的线性关系,其检出限可低至0.18μM。更重要地是,在复杂基质中定量检测羟高铁血红素方面该荧光探针显示出良好的潜在实用性。3.基于双发射BSA-金纳米簇构建孔雀石绿的比率荧光传感器比率荧光法由于其对分析物灵敏且高选择性的传感性能历来备受广大学者的青睐。本章描述了基于双发射的牛血清白蛋白金纳米簇（BSA-AuNCs）构建比率荧光法来灵敏检测孔雀石绿。同一激发光照射下,BSA-AuNCs在430和610 nm两处皆有发射峰,此光学性质归因于牛血清白蛋白和金纳米簇独特的内部结构。加入孔雀石绿后,BSA-AuNCs位于610 nm处发射峰的荧光强度明显迅速降低,而430 nm处的荧光强度缓慢减小,这主要归咎于BSA-AuNCs和孔雀石绿之间的荧光共振能量转移和动态猝灭作用。孔雀石绿的浓度在0.3-20μM范围内与BSA-AuNCs的荧光强度比F₄₃₀/F₆₁₀之间具有良好的线性关系,其检出限低至0.19μM。以BSA-AuNCs作为比率荧光探针已成功应用于实际水样中孔雀石绿的检测。