石墨烯量子点(GQD)作为一种新型的碳纳米材料,具有优异的荧光性能。与传统的半导体量子点相比,石墨烯量子点具有良好的生物相容性,低毒性和较高的荧光量子产率等优点,在环境检测、生物成像、重金属检测、荧光分析等领域具有广泛的应用前景。本文首先用柠檬酸和尿素为碳源和氮源使用水热合成法成功制备了氮掺杂石墨烯量子点,然后使用简单的化学氧化聚合方法对其进行聚苯胺功能化处理,得到了管式的聚苯胺功能化的石墨烯量子点复合材料(PANI-GQD)。通过实验条件的优化,得到了合成GQD以及管式PANI-GQD的最佳条件。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外可见吸收光谱和红外吸收光谱对所制备的材料进行了结构和形貌分析。结果显示,实验成功制备了粒径为5nm左右的氮掺杂石墨烯量子点(N-GQD)和内径约为60nm,外径约为150nm的管式PANI-GQD复合材料。使用荧光分光光度计分别对其进行进行了荧光性能表征,结果显示,GQD表现出激发独立的荧光发射行为,当激发波长为350nm时,GQD在439nm处表现出最强的荧光发射强度。而PANI-GQD表现出激发依靠的荧光行为,随着激发波长的增加,其最大荧光发射峰位置发生红移,当激发波长为420nm时,在500nm处表现出最强的荧光发射。本文将成功制备的管式PANI-GQD设计作为一种检测Cu2+的荧光传感器。通过探究影响该传感器性能的影响因素发现,该管式PANI-GQD传感器的最佳检测环境为pH=4的弱酸性环境。在pH=4的PBS缓冲液中,该传感器对Cu2+具有较高的选择性、抗干扰性和灵敏性。并且当Cu2+的浓度在0.1μM-20μM之间变化时,F/F0与Cu2+浓度之间呈现出良好的线性关系,经过计算得出,该传感器对Cu2+的检测限可以达到51nM。