碳点是荧光碳基纳米材料领域的新星,也称为荧光碳点、碳纳米点,指的是尺寸一般小于1Onm,几何形状为类球形,具有荧光性质的碳纳米颗粒。由于其优异的性质,如可控的光致发光、独特的电子特性、光稳定性、低毒性和良好的生物相容性,并被广泛的应用于生物化学传感、生物医学成像和催化等领域,碳点的应用潜力备受研究者们的关注。本论文重点关注荧光碳点的制备及其在生物传感器上的应用。通过一种操作简单、成本较低的水热方法实现了高效率的荧光碳点的制备,对其结构、组成、光学性质进行了表征。并以该荧光碳点作为探针,研究其在汞离子和光电化学传感器测定中的应用。论文主要有三部分内容:(1)首先介绍了碳点的定义及其分类,总结了碳点的各种合成方法,对碳点独特的性质进行了综述,以及对碳点在各领域中的应用做了简单的介绍。(2)以柠檬酸和乙醇胺为原材料,通过水热的方法在180℃下,一步合成得到荧光碳点。探究了水热反应时间对碳点荧光量子产率的影响。得出在反应8小时的条件下,制备的碳点荧光量子产率最高,可达47.0%。该碳点具有良好的分散性。碳点的最佳激发波长和发射波长分别为344nm和447nm,碳点的荧光发射表现出激发波长独立性。并且发现该碳点表现出上转换荧光性质。傅里叶变换红外光谱的结果表明,碳点的表面含有大量羟基、羧基和氨基。在汞离子测定中,碳点表面的羟基和羧基可与Hg2+相互作用,通过光致诱导电子转移作用使得碳点的荧光发生猝灭。基于此机理建立的碳点荧光强度定量测定Hg2+浓度的方法线性范围为2～10μM,线性相关系数为0.996,并且具有较好的选择性和灵敏度。(3)由于碳点本身具有优异的电子特性和上转换荧光发射性质,我们将上一章合成的碳点与二氧化钛复合,可大大提高二氧化钛在可见光下的光电响应。利用二次阳极氧化的方法制备二氧化钛纳米管阵列,然后在二氧化钛纳米管表面原位合成碳点,最终得到碳点/二氧化钛复合材料。并在负载葡萄糖氧化酶后,通过光电化学的方法对葡萄糖进行检测,检测范围为0.1-18mM,检测限(3σ)为0.027mM。