碳点因其优异的生物相容性、卓越的水溶性、出色的抗光漂白性以及多色荧光发射等特性,成为目前研究的热点之一,并在多个领域中得到了广泛应用。尽管碳点经过十几年的发展有了很大的进步,但仍有一些问题没有解决,主要有以下几个方面:（1）基于碳点优异的性质,碳点的应用领域越来越广,但粒径和形貌的可控制备以及荧光的可调性制约了其进一步发展;（2）目前对杂原子掺杂碳点的认识还不够深刻,如何调控掺杂原子和掺杂量来得到期望的碳点还是一个难点;（3）碳点的发光机理很复杂,到目前为止仍没有一个准确的解释。鉴于上述研究现状,本论文采用不同的掺杂剂,设计制备了一系列荧光可调的杂原子掺杂碳点。通过对碳点表征结果的分析推测其可能存在的发光机理,并对它们光学性能进行了探究。主要内容如下:1.利用水热的方法,以果糖和尿素为前驱体制备了氮掺杂荧光碳点。所制备的碳点具有良好的水溶性,其水溶液的荧光发射峰位随着浓度的降低而蓝移。该碳点还具有优异的储存稳定性、抗盐性、抗光漂白性以及宽PH范围内的荧光稳定性,并可作荧光探针应用于Hg²⁺离子检测,检测限为1.26μM。2.一步法热解果糖、硼酸和尿素制备了荧光可调的硼氮共掺杂荧光碳点。随着前驱体尿素用量的增加,所制备碳点的荧光发射峰位逐渐蓝移,这可能归因于碳点的表面缺陷导致的表面态发射机制。该碳点在高盐浓度和长时间曝光（紫外灯）情况下,依然保持较高的稳定性,并具有依赖于浓度的荧光发射行为。其中,掺杂元素含量较大的碳点具有低毒性和良好的生物相容性,成功地应用于离子检测和生物成像。3.以柠檬酸、三羟甲基氨基甲烷和过硫酸钾为前驱体,一步水热法制备了荧光可调的硫氮共掺杂荧光碳点。随着反应温度的升高,所制备碳点的最大发射波长逐渐红移。该类碳点还克服了多数碳点常见的固态易猝灭缺陷,其固态荧光量子产率高达34.44%。此外,所制备的碳点可以用于化学传感器检测Hg²⁺离子,检测限为0.67μM。将该碳点应用于细胞成像中,表现出低毒性和良好的生物相容性。