碳量子点（CDs）是近年来发展起来的一类新型荧光碳纳米材料,因具有尺寸小、发射波长和激发波长可调控、发光性能稳定、水溶性好、易合成和功能化等特性,而受到科研人员的大量关注,在生物成像和化学生物传感领域展现了广泛的应用潜能。目前,关于CDs的研究主要集中在提高量子产率和调控发射波长两方面,在过去十年中,尽管在CDs的光学性质方面已经进行了许多改进,但是报道的CDs其发射波长仍以短波长为多,量子产率（QY）仍相对较低。因此,为了更好的提高CDs的QY,改善其光学性能,本文拟采用金属和非金属杂原子掺杂的策略,制备一系列具有高QY的CDs,并对其结构进行详细表征,探究其在荧光传感及荧光上染方面的应用。主要研究内容包括以下三个部分:1.发展了一种新的基于硼（B）和氮（N）共掺杂碳点（B,N-CDs）作为荧光探针快速检测尼美舒利（Nim）的分析方法。以柠檬酸氢二铵（AC）和双（频哪醇合）二硼（BPDB）作为前驱体,经一步水热处理制备了具有良好稳定性和强蓝色荧光的B,N-CDs,量子产率高达68.89%,平均直径为3.3 nm。加入尼美舒利（Nim）后,B,N-CDs的荧光明显猝灭,ln（F₀/F）与Nim浓度在0¹00μM范围内有良好线性关系,检出限为125 nM。此外,该分析方法已成功应用于药物样品中Nim的检测,回收率为94.60%⁹6.73%。更值得注意的是,所制备的B,N-CDs表现出优异的固态荧光特性,在防伪荧光油墨和荧光染料中具有潜在的应用价值。2.使用柠檬酸氢二铵（AC）和乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMPA）作为前体,通过一锅水热法制备了P,N-CDs。所制备的P,N-CDs呈现强的蓝色荧光,具有较高的量子产率（42.16%）,同时表现出良好的耐盐性、储存稳定性和耐光漂白性。结果显示:P,N-CDs可以用作荧光探针来检测2,4,6-三硝基苯酚（TNP）,log F与TNP浓度在0.25¹00μM之间呈现良好的线性关系,检测限为100 nM。此外,P,N-CDs也呈现出良好的固态发光性能,可用作荧光隐性墨水。3.以柠檬酸氢二铵（AC）和三羟甲基氨基甲烷（Tris）为碳源,各种金属盐做为金属来源,制备了四种金属（Mn、W、Mo和Nd）及氮共掺杂CDs（M,N-CDs）。傅立叶红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）分析揭示CDs表面上存在M–O键,证实Mn、W、Mo和Nd已被掺杂进CDs中。与未掺杂CDs相比,四种M,N-CDs（M=Mn、W、Mo或Nd）的QY分别提高了约28%、10%、13%和52%。更重要的是,Hg²⁺离子能够有效猝灭Mn,N-CDs和W,N-CDs的荧光,进一步构建了Hg²⁺离子荧光传感器,检出限分别为19 nM和40 nM。