碳材料由于具有优异的力学、电学和物理化学性能使其在众多领域具有潜在的应用价值，因而受到人们广泛的关注。与传统的碳材料相比，碳纳米材料具有大的比表面积、高的表面活性、较多的表面功能基团，在能源转化和存储领域有相当的优势。荧光碳纳米粒子作为一种新型碳纳米材料，具有荧光信号稳定、荧光强度高、激发波长和发射波长可调控等独特的性质，而且制备工艺简单、成本低、生物毒性小、生物相容性好，其潜在的应用价值引起人们越来越多的关注。本论文着重于探索一种基于经济实用、绿色可行的方法制备出氮掺杂的荧光碳纳米粒子和电容性质很优良的碳微球，旨在探索碳纳米材料的合成及性能研究，主要内容概括如下：（1）以不同的生物分子为碳源，通过水热法制备出了不同的碳纳米粒子和碳微球。（2）借助于扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射、X-射线光电子能谱、红外光谱、激光拉曼光谱等手段对研究产物进行了结构表征。（3）系统探讨了碳纳米粒子的紫外可见光谱和荧光光谱，发现合成的荧光碳纳米粒子在紫外灯照射下能发出蓝色荧光，具有较高的荧光强度、较好的水溶性，并且在高离子强度下仍有很好的稳定性。此外还具有激发波长和发射波长可调控的性质，其可能的原因是粒子表面的发射位点不同、不均匀的纳米粒径的量子尺寸效应造成的。另外，荧光碳纳米粒子对金属Fe³⁺离子具有较高的选择性，显示出其灵敏度高、选择性好等特性，有望开发新的离子探针用于金属Fe³⁺离子的测定。同时合成的荧光碳纳米粒子可应用于荧光墨水和信息加密等方面。（4）用电化学工作站和蓝电测试系统等研究了合成的碳微球的电容性质，发现在碱性条件下，在0.2A/g的电流密度下，其比电容为397.6F/g，并且稳定性很好。