碳点（CDs）由于其高化学稳定性、低细胞毒性以及独特可调的光致发光特性和其他出色的理化特性,在生物医学成像和光电材料等研究中引起了人们的广泛关注。但是,碳点也存在一些缺点和不足,例如发射波长在蓝光区段、量子产率比较低等。最近的研究结果表明通过主客体作用,例如,将发射蓝色荧光的β-环糊精衍生碳点进行聚合物胶束包封构筑红色发射波长的荧光探针[1],为大环超分子化学在碳点研究领域的应用提供了重要参考意义。在此研究背景下,本文主要通过瓜环（Q[n]）主客体作用设计合成了两个体系的不同杂原子掺杂的碳点,并对其主客体相互作用和功能性质进行了研究,主要完成了以下工作:一、以吐氏酸（TBA）和瓜环Q[n]（n=6,7,8）为原料,以酸性水为溶剂,基于瓜环的主客体相互作用,通过水热合成反应制备出了具有蓝色荧光的碳点Q[7]-CDs、黄色荧光的碳点Q[8]-CDs及无荧光发射的碳点CDs。通过形貌结构表征:主客体碳点为单分散的球形结构,粒径为2-6 nm,具有明显的晶格条纹;傅里叶红外（FTIR）、核磁共振氢谱（1H NMR）及X-射线光电子能谱（XPS）表征:碳点不仅保留了瓜环的刚性空腔,还形成了新的化学键N=S键。此外我们还考察了碳点的荧光性质:Q[7]-CDs具有较长的荧光寿命（96 ns）和高量子产率（56.75%）,Q[8]-CDs不仅可以用于水溶液中苯丙氨酸及色氨酸的识别与检测,还可以作为金刚烷胺灵敏度的检测。此外,碳点具有很好的生物相容性及低毒性,可以很好的穿过人源乳腺癌细胞（MCF-7）的细胞膜进入细胞质进行细胞成像,在生物医学中具有潜在的应用。二、以三氨基苯硼酸（3-AB）和瓜环Q[n]（n=5,6,7,8）为主要原料,合成了具有不同pH响应的碳点,利用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、X-射线粉末衍射、X-射线光电子能谱、紫外-可见吸收、荧光发射光谱及核磁共振波谱法等方法表征了不同pH条件下形成碳点的性质;实验结果显示:不同pH条件下客体与瓜环具有不同的作用模式,从而形成不同量子尺寸的碳点。碳点SXQ[7]-1可以识别钨酸根离子及重铬酸根离子。同时,强酸下形成的碳点在PC3细胞实验中表现出较低的毒性,同时还可以协调激发应用于多通道细胞成像。