作为零维碳材料,碳量子点（Carbon dots,CDs）由于独特的光电性质引起了研究人员的极大兴趣。杂原子掺杂碳量子点与CDs一样具有较好的水溶性、低的毒性和良好的生物相容性,同时也具有比CDs更高的量子产率、更稳定的光致发光、更丰富的活性基团等特性。本论文以植酸、乙二胺作为前驱体制备了磷、氮共掺杂碳量子点（P,N-CDs）,重点考察了合成方法和反应条件对P,N-CDs发光性能的影响,并对P,N-CDs的荧光稳定性进行了系统的研究,对其作为蛋白的荧光标记物及分析应用进行了探索。具体研究内容及结果如下:1、P,N-CDs的制备和表征本文首先以植酸和乙二胺为前驱体,采用水热法和微波水热法两种合成方法,控制不同的反应条件制备了一系列P,N-CDs;利用SEM、TEM、AFM、EDS、FT-IR、UV-vis、FL对所得P,N-CDs的形貌、结构、组成、表面官能团及其光学性能等进行表征,并采用MTT法对P,N-CDs的细胞毒性进行评价。结果表明微波水热法比水热法制备的P,N-CDs具有更高的相对荧光量子产率（Φ=27%）,所得P,N-CDs呈现出规则的类球状结构,平均尺寸为4.3 nm,厚度约为2.3 nm,表面含有磷酸酯基与氨基;细胞毒性实验表明在含有400 mg/L P,N-CDs的培养液中培养24 h后,淋巴细胞存活率仍保持在84%。结果证明P,N-CDs细胞毒性低,生物相容性好,光致发光性较强。2、P,N-CDs荧光稳定性研究我们对可能影响P,N-CDs发光稳定性的各种常见物理化学因素进行了考察。结果发现:光照60 min,高浓度盐溶液,一定浓度的18种氨基酸、4种蛋白质、14种金属离子及7种常见阴离子对P,N-CDs的荧光强度均没有显著影响。说明P,N-CDs的荧光稳定性良好。考察的离子中仅Cr₂O₇^2-对P,N-CDs荧光具有特异性猝灭,据此建立了测定Cr₂O₇^2-的荧光猝灭法,该方法对Cr₂O₇^2-的分析性能良好,检出限为0.12?M。P,N-CDs可应用于环境中Cr₂O₇^2-的检测。3、P,N-CDs作为荧光标记物应用于人血清中免疫球蛋白G的免疫分析P,N-CDs表面含有丰富的磷酸酯基,EDC-NHS能将其直接活化与氨基酸N端结合。利用该性质我们将P,N-CDs成功标记在羊抗人免疫球蛋白（g Ig G）上,获得的复合物P,N-CDs/g Ig G仍具有较高的荧光量子产率。基于抗原-抗体特异性结合后体系荧光增强现象,建立了h Ig G的荧光免疫分析法,并成功检测了人血清中Ig G的含量（加标回收率=88.3%-100.3%）。