碳量子点是新型的零维碳基纳米材料中的一种。由于拥有优异的光学性质,较好的水溶性、低毒性、环境友好性及原料成本低和生物相容性好等许多优势,已经在生物成像、环境检测、化学及生物分析、催化剂的制备以及能源开发等方面都有较好的应用及发展前景。本论文以碳量子点为基础结合金属有机框架、有机染料及二维纳米材料构建了功能化复合材料,并用于环境污染、食品检测等方面。主要内容包括以下三个部分:（1）近些年来,由于清洁剂的使用,含磷物质大量存在于人类的生活环境中。基于含磷物质引起的污染现象,我们利用稀土金属有机框架与碳量子点设计合成了一种双发射比率型荧光探针,并用于磷酸根(PO₄^3-)离子的检测。检测机理基于稀土元素本身不发光,但是当稀土元素与有机配体结合时,稀土元素与有机配体之间会发生能量转移或者电荷转移,从而导致稀土发光。当加入磷酸盐时,由于磷酸根离子具有强的负电荷性,可以与稀土元素作用从而影响稀土元素与有机配合物（均四苯甲酸）之间的能量转移。在本实验中将碳量子点作为参考信号,稀土金属有机框架作为响应信号选择性地检测磷酸根离子,同时发现此探针可以检测实际水样中的磷酸根离子及部分磷酸系列离子。（2）生物胺在食品及生物体中是相当重要的,然而过量的生物胺存在于人体内会引起人体神经性中毒等有害现象。我们通过甲基红与碳量子点复合制备了荧光探针来检测生物胺。检测机理主要是基于甲基红是一种常见的酸碱指示剂,也是一种弱碱性偶氮染料,具有两种形式,主要包括单质子化和二质子化。当碳量子点与甲基红偶联时,甲基红与碳量子点之间形成共价酰胺键。碳量子点的氨基去除了甲基红的酸性质子的性质。因此,甲基红的羧酸基团不再可用于参与结构变化,当生物胺加入探针水溶液中时,由于生物胺是一种弱碱性物质,作用于探针导致探针的荧光发射强度发生变化。通过纳米探针荧光信号的改变用于生物胺的检测,同时用于酸奶及牛奶中生物胺的检测。（3）糖尿病是一种代谢性疾病,对人类的影响非常大。我们利用二氧化锰纳米片（MnO₂ NFs）的双酶活性（过氧化物酶活性和葡萄糖氧化酶活性）以及广泛的吸收波长,在二氧化锰纳米片中包埋碳量子点,由于二者之间发生光谱重叠导致荧光能量共振转移（FRET）,从而使得CDs的荧光发射减弱。当加入葡萄糖,由于MnO₂ NFs的双酶活性,使得葡萄糖被氧化产生葡萄糖酸和过氧化氢（H₂O₂）,H₂O₂与MnO₂ NFs作用,使得MnO₂ NFs解离变为锰离子,从而碳量子点的荧光恢复。通过这一现象可以很好地检测葡萄糖。