碳量子点作为新型荧光纳米材料,具备优良的荧光性能,作为荧光探针可用于分析检测中,相比其他有机小分子或者过渡金属基量子点,碳量子点自身毒性小,化学稳定性好,且具有良好的生物相容性等优点。发展“绿色化学”概念,制备成本低廉的碳量子点,扩大其应用领域成为当下的研究热点。目前生物质制备的碳点量子产率普遍性不高,且纯化过程步骤繁琐,不能用于大规模生产和应用。寻找合适碳源及高效合成方法,制备高量子产率的碳点也备受大家关注。基于以上研究背景,本论文采用一步水热法,选用天然绿色碳源并且通过元素掺杂,改善了碳量子点的荧光性能。通过掺杂后获得量子产率较高的碳点,并对所得到的碳量子点进行表征。并且研究了不同碳量子点在荧光传感和比色分析方面的应用。具体工作内容如下:（1）以天然的柠檬汁为原料合成纯碳量子点（p-CQDs）,基于该碳点所制备的荧光探针实现对人体血清中叶酸的检测分析。本章的意义在于用简单的绿色生物质原料代替传统化学试剂合成了发光碳量子点并成功用于叶酸的检测。其荧光产率（QY）为8.59%。经过表征及光谱等测试分析,表明所得的p-CQDs粒径分布均匀,分散性好,表面羟基、羧基和氨基等基团含量丰富。基于Fe（III）对p-CQDs具有明显的荧光猝灭效应,然后加入一定量叶酸（FA）后碳点荧光恢复,开发了一种基于p-CQDs的“开-关-开”荧光探针快速检测FA的分析方法。在p H=7.0条件下,p-CQDs荧光强度与FA浓度在0.8-60μmol/L度范围内具有良好线性关系,相关系数为0.9948,方法检出限为0.74μmol/L。在血清样本中FA的实际回收检测中,其回收率达93.2%-109.8%。（2）以纯天然柠檬汁为碳源,二乙烯三胺为氮源,N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,一步合成了发亮蓝光的高量子产率的氮掺杂的碳量子点（NCQDs）,荧光产率为73.04%,相比未掺杂元素的p-CQDs,量子产率明显得到提高。制备的NCQDs具有良好的水溶性,荧光性能稳定。基于多巴胺（DA）能有效猝灭NCQDs的荧光现象,开发了一种以NCQDs的检测多巴胺（DA）的荧光探针。对实验条件进行了优化,荧光强度与DA浓度在0-80μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9943,方法检出限为0.11μmol/L。该方法成功应用于人体尿液中的多巴胺检测,回收率为94.8%-106.4%。（3）以天然生物质百香果壳为碳源,以乙二胺为氮源,掺杂硫酸铁,采用水热法一步合成了发蓝光的铁氮共掺杂碳量子点（Fe/NCQDs）。通过多种表征技术对制备的碳点进行表征。结果表明,该碳点近乎准球型,且在水溶液中分散良好,表面含有多种官能团,且Fe元素也成功掺杂在碳量子点中,通过实验发现制备的Fe/NCQDs具有类似过氧化物酶活性,在H2O2存在下,Fe/NCQDs可以催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）产生ox-TMB,并且溶液会变为蓝色,对溶液测试紫外在652 nm处有特征吸收,在上述溶液加入抗坏血酸（AA）后,溶液蓝色褪去,对应的在652 nm处溶液吸收强度明显下降。基于这种颜色变化可实现对目标物的检测分析,本文建立了一种比色法的探针以检测抗坏血酸（AA）。在最优实验条件下,吸收强度与抗坏血酸浓度在2-100μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9940,方法检出限为0.84μmol/L。该碳量子点成功应用在实际水果中抗坏血酸的检测。