碳量子点（CQDs）作为荧光纳米材料的一种,因其具有优异的物理和化学性能引起了许多学者的研究。其优点包括了光稳定性好、生物兼容性强以及荧光发射波长可调等。本论文的前言部分主要介绍了CQDs常见的几种合成方式、CQDs功能化的进展还有CQDs在能量储存、光催化、生物成像以及检测方面的应用。在实验部分,本论文分成了四个部分,探究了不同原料合成的CQDs作为荧光探针,应用于生物、食品和环境各个方面。（1）以柠檬酸和尿素为原料,通过简单的加热制备出量子产率为20.8%的CQDs。CQDs的最佳发射波长在514 nm附近。Au NPs的紫外吸收峰在520 nm处,与CQDs荧光光谱存在较大面积的重叠,可以导致荧光猝灭。而半胱氨酸的巯基（-SH）可以与金原子形成稳定的Au-S共价键。使Au NPs远离CQDs表面,荧光恢复。据此,建立了基于CQDs-Au NPs复合体系的信号传感用于测定半胱氨酸。半胱氨酸浓度在0.2-4.0μM范围内时与荧光恢复强度具有良好的线性关系,检出限为0.012μM。（2）以柠檬酸、硼砂和对苯二胺为原料,采用一步水热法制备出发射绿色荧光的CQDs,CQDs的荧光可以被Au NPs猝灭。乙酰硫代胆碱（ATC）在乙酰胆碱酯酶的催化作用下水解生成硫代胆碱（TC）,诱导Au NPs聚集,则520 nm处吸光度降低,从而恢复CQDs被猝灭的荧光。引入西维因后,乙酰胆碱酯酶的活性被抑制,避免了TC的产生和Au NPs的聚集,降低了猝灭的CQDs荧光的回收率。因此,通过测定CQDs的荧光和Au NPs的吸光度,建立了一种双信号分析方法来检测西维因。此方法灵敏度高,选择性好。荧光法的线性范围为0.2-150μg/L,比色法的线性检测范围为0.2-20μg/L。双信号检测方法用于检测水样中的西维因得到了良好的回收率。（3）本章首先选取了多样的天然产物作为碳源采用水热法制备CQDs。综合比较后选择了废弃的百香果皮作为碳源,制备出发射蓝色荧光的CQDs作为荧光探针。在探索中发现当H₂O₂存在时,基于Fenton反应,Fe²⁺可以有效的猝灭CQDs的荧光。葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应可以生成葡萄糖酸和H₂O₂。基于上述现象,可以实现对葡萄糖的灵敏检测。葡萄糖浓度为0.2-30μM时,与荧光猝灭程度有着良好的线性关系,最低检出限为0.09μM,成功用于人体血清中葡萄糖含量的检测。（4）以香蕉皮为原料,通过水热法制备出具有良好荧光性能的CQDs。以CQDs为荧光探针建立了一种新型荧光比率传感平台。CQDs激发波长为350 nm时,在440nm处有较强的荧光发射峰。邻苯二胺（OPD）被Ag⁺氧化生成2,3–二氨基吩嗪（ox OPD）,ox OPD在相同的激发下在557 nm发射黄色荧光,并且通过内滤效应（IFE）能够猝灭CQDs的荧光。但是如果加入抗坏血酸（AA）,会消耗部分的Ag⁺并生成脱氢抗坏血酸（DHAA）使得ox OPD的含量减少,另一方面,DHAA可以和OPD生成喹唔琳（DFQ）进一步抑制ox OPD的生成,双重的抑制作用导致黄色荧光强度降低,而440nm处的荧光增强。因此,可以根据在440 nm和557 nm处的荧光强度变化建立荧光比率平台实现对AA的测定。最优条件下,传感器检测AA的线性范围在0.05–50μM之间,检出限为0.017μM,成功用于实际样品的检测。