荧光碳点作为一种新兴的碳基纳米荧光材料,因具有低毒性、良好的生物相容性,稳定的荧光性能以及表面易功能化等特性,使其在光电器件、荧光标记、生物传感、光催化等领域具有宽广的应用前景。鉴于碳点独特的光学性能和生物学特性,其表面不同官能团以及发光颜色的多样化,可以满足不同碳点复合材料的构建及其多功能化应用的研究。在本工作中,我们开展了碳点及其荧光粉复合材料的构建和多功能研究,对其液态形式及分散在固体基质的荧光性能进行深入研究,实现了碳点在植物生长、生物成像、温度传感、有机物检测、LED方面的多功能化应用。相关概要如下:（1）荧光碳点（CDs）在生物科学和生物成像中得到广泛的研究,然而CDs对植物的影响却较少报道。在此,采用绿豆作为模型植物来研究红色荧光碳点对其的危害植物毒性以及在其中的吸收和转运。培养绿豆的CDs浓度在0.1至1.0 mg/m L范围内对绿豆芽植株产生了生理的影响并且表明此浓度范围的CDs对绿豆植株的生长没有产生毒性。绿豆芽植株的根长以及茎长在0.1至0.4 mg/m L CDs浓度范围内呈现不断增长的趋势。激光共聚焦荧光成像表明CDs通过维管系,由质外体途径从根转运至茎和叶。吸收动力学表明并证实碳点在绿豆的发芽以及生长阶段被大量吸收。基于CDs的独特的光学性能,CDs在植株体内的荧光成像得到实现。（2）通过温和的溶胶-凝胶法,制备了一系列的发光颜色可调控的碳点（CDs）嫁接CaAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺（CAO）复合荧光粉。通过硅前驱体的水解缩聚反应,CDs通过与CaAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺复合可以被组装至高度灵活的硅凝胶的网络结构中,以得到灵活可调控的多颜色发光材料。通过调节CDs和CAO的质量比以及激发波长,复合材料的发光颜色可以得到系统的调控,其CIE色坐标从紫红（0.504,0.250）至绿蓝（0.238,0.192）。此外,CDs/CAO复合荧光粉的温度依赖的发光性能使其适合作为温度计,并在80 K至300 K内具有宽广的线性温度传感范围。（3）采用碳点（CDs）作为目标敏感荧光团而YVO₄:Eu³⁺作为参照荧光团,构建了比率荧光分子印迹传感器,其对对硝基苯酚（4-NP）具有高度敏感性和选择性。通过对硅前驱体的水解缩聚反应,经过一锅煮的合成步骤,CDs和YVO₄:Eu³⁺纳米粒子可以通过硅烷化反应组装进入硅的网络结构当中。已制备的荧光分子印迹传感器在单一激发波长下,具有特征的CDs的蓝色荧光和YVO₄:Eu³⁺的红色荧光性质。当加入4-NP后,碳点的荧光发生猝灭,得到比率荧光的响应。在最佳条件下,此传感器在0至12.0μM的4-NP线性浓度范围内具有高度的敏感性,并对4-NP的检测限低至0.15μM,这可能是得益于键合4-NP的印迹空穴。此外,所构建的方法已成功应用于真实水样以及人尿样品中4-NP的测定,为4-NP在环境中的监测提供了很大的潜力。