荧光分析技术作为一种利用荧光光谱对物质进行定性/定量分析的技术手段，凭借其灵敏度高、选择性强等特点被广泛应用于生化检测领域。如今随着面临问题的复杂程度逐渐增大，其相关技术要求也随之增高。传统荧光探针因其量子产率较低、发光强度较弱、生物相容性较差等缺点限制了其在检测应用领域的进一步发展。因此，开发高亮度、低光漂、生物相容性好的新型荧光探针是目前亟待研究的问题。金属纳米结构附近的金属增强荧光（MEF）效应能够有效提高附近荧光团的荧光强度，降低荧光寿命，从而提高荧光探针的检测灵敏度和可靠性。本文利用化学还原法合成了粒径可控的纳米银颗粒（AgNPs），同时利用湿法氧化法制备了集发光性能好、生物毒性低于一体的新型荧光材料碳点（CDs），并在二者基础上设计并制备出了玻片-纳米银颗粒-碳点（GS-AgNPs-CDs）复合结构来研究金属纳米颗粒的粒径及金属与荧光团之间的间距对MEF效应的影响。同时基于CDs的优秀光学特性，将其设计为荧光探针用于Fe3+的浓度检测。本论文具体工作包括以下几个方面：
　　①利用湿法氧化法制备了具有优良水溶性和发光特性的CDs水溶液并对其进行相关表征。通过透射电子显微镜能观察到CDs呈球型均匀分布，平均粒径为3.28±0.57nm。在紫外光谱表征中CDs在短波区表现出强烈的吸收，荧光光谱中CDs的发射光谱具有激发光波长依赖性，这与常见CDs的发光行为一致。利用参比法测得CDs的荧光量子产率为10.68%，利用单光子计数法测得CDs荧光寿命为3.46627ns，均能满足后续实验的发光需求。
　　②采用化学还原法制备了五种粒径依次增大的AgNPs水溶液并对其进行相关表征。在透射电子显微镜中能观察到五种AgNPs呈圆球状，平均粒径从小到大依次为9.82±2.08nm、30.81±7.01nm、35.41±6.88nm、40.2±6.16nm和52.07±5.69nm。在紫外光谱中五种AgNPs表现为最大吸收峰按粒径从小到大的顺序依次红移，并用最大吸收峰391nm、404nm、422nm、428nm和436nm对其分别命名。
　　③设计并制备了一种平面体系下的GS-AgNPs-CDs复合结构，利用这一结构研究了MEF效果与AgNPs粒径的关系。同时用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对各类AgNPs进行包被，将PVP作为金属与荧光团之间的间隔层来研究距离对于MEF效果的影响。利用荧光倒置显微镜对该复合结构进行荧光表征，实验结果表明，随着AgNPs与CDs间距的增大，增强因子随之依次降低，随着AgNPs粒径的增大，增强因子先增大后减小，在没有PVP包被的AgNP-428nm表面CDs能获得最大增强因子为31.72倍的荧光增强。利用金属与荧光团的辐射速率相互作用模型对MEF机理进行分析，测得GS-AgNPs-CDs结构表面CDs的荧光寿命均出现了不同程度的衰减，推测该实验条件下的MEF效应是由荧光团和金属粒子耦合导致其辐射速率提高而实现的。
　　④基于Fe3+对于CDs荧光的猝灭作用，将CDs设计为荧光探针用于检测Fe3+浓度。该探针在Fe3+浓度为10-1000μM的范围内时能有效进行工作，检出限为1.3394μM，具有较好的灵敏度和可靠性。利用Stern-Volmer方程对Fe3+猝灭CDs荧光机理进行分析，推测该猝灭过程是离子碰撞导致的能量转移及荧光团和猝灭剂间的配位结合共同作用的结果。