生物质资源作为一种自然界可再生资源,总量多、来源丰富、应用前景广阔,在近些年研究中的被重视程度越来越深。然而,仍然有很多的生物质资源并不能得到有效的利用而沦为废弃物,虽然其危害并不如一些其它种类的废弃物危害大,可如果处理不当也会造成严重的健康或环境问题。碳点作为一种新兴碳纳米材料,由于其优异的稳定性、良好的生物相容性和奇特的光学性能,近年来广受研究者们关注,且可由各种各样的生物质作为原料获取。但是,基于生物质生产碳纳米材料的研究目标多集中于高木质素、高纤维素、低含水量的植物源生物质材料,且存在工艺流程复杂、材料预处理繁琐、难以大规模工业化生产等问题。基于此,我们以大白菜作为一种陆生高含水量、低木质素及纤维素的植物源生物质的代表,开发了一条绿色、简洁的合成路线,将大白菜制成有较高附加价值的碳点,并实现了对物料的全利用。之后,我们将其开发为荧光探针及生物成像的着色剂。具体研究内容如下:1.以大白菜作为碳源,仅以水作为溶剂,使用近临界流体液化技术从液相中直接获得氮自掺杂青色荧光碳点（CC-CDs）。CC-CDs的荧光量子产率为13.6%,在最佳激发380 nm波长激发下发射出亮青色荧光,最强发射峰位于480 nm附近。对CC-CDs的形貌、结构、组成及光学性质进行了测试和表征,并对结果进行了讨论。基于荧光猝灭,将CC-CDs开发为作为检测水相中微量Fe3+离子的灵敏荧光探针。在众多阳离子中,CC-CDs对Fe3+离子有着较强的选择性和抗干扰能力;在0-100μM的浓度范围内,Fe3+的浓度与CC-CDs水溶液的荧光强度呈良好的线性关系,计算检测限为0.42μM。基于CC-CDs的激发依赖性,将其开发为活细胞多色成像的着色剂。首先,通过MTT法确定了CC-CDs对He La细胞的毒性很低,有良好的生物相容性。之后,通过激光共聚焦显微镜进行拍摄,成功对经CC-CDs孵育后的He La细胞实现了多色荧光成像。经CC-CDs标记的He La细胞在405 nm、488 nm和543 nm的激光激发下分别显示出明亮的蓝色、绿色和红色荧光。2.以大白菜经液化后残余的固体碳作为碳源,以硫脲作为氮源和硫源,通过Na OH/H2O2氧化处理,一步法制备得到氮、硫共掺杂黄色荧光碳点（HC-CDs）。制备的HC-CDs的量子产率为55.6%,在最佳激发380 nm波长激发下HC-CDs发出淡黄色荧光,最强发射峰位于500 nm附近。对HC-CDs的形貌、结构、组成及光学性质进行了测试和表征,并对结果进行了讨论。基于荧光猝灭,将HC-CDs开发为检测水相中微量的甲基橙（MO）的灵敏荧光探针,并讨论了MO使HC-CDs荧光猝灭的原因。在0-100μM浓度范围内,MO的浓度与HC-CDs水溶液的荧光强度呈良好的线性关系,计算检测限为0.92μM;将HC-CDs开发为检测水相中微量的四环素（TC）的灵敏荧光探针,对TC的线性范围分为两段,分别是0-70μM和80-180μM,计算检测限为2.84μM。