体内的小分子物质例如尿酸、叶酸和抗坏血酸等在机体的新陈代谢过程中发挥着重要的作用,正常范围的含量有益于机体的正常活动,但是如果其含量过高或者过低就会给机体带来一系列的问题,例如痛风、贫血、坏血病等。小分子物质的快速定量检测可以帮助初步判断机体目前的状况。因此,小分子物质的检测显得十分重要。荧光分析方法由于其设备简单,操作方便,分析快速而受到研究者们的广泛关注。本文主要以绿色环保的生物质作为主要碳源制备碳量子点,并对制备的碳量子点进行表征,研究其形貌结构、各种理化性质及光学性质。另外,研究中将制备的碳量子点作为荧光探针实现对小分子物质包括尿酸、叶酸和抗坏血酸的快速检测。本论文的主要研究内容如下:一、猪肉基碳量子点的合成及在尿酸检测中的应用研究本研究以猪肉为主要碳源通过简单的一步水热合成法制备了具有良好稳定性、水溶性和光学性能的猪肉基碳量子点。利用多种表征技术对制备的碳量子点的形貌结构、元素组成以及光学性能进行表征。表征结果表明碳量子点的表面具有丰富的羟基、氨基、羧基等亲水性基团,这也为其良好的水溶性提供了依据。另外,研究显示该碳量子点对尿酸具有很明显的响应,尿酸可以使其荧光发生猝灭。对荧光猝灭的机理进行探究,推测尿酸猝灭猪肉基碳量子点荧光可能机理为静态猝灭。在优化的实验条件下,碳量子点的荧光猝灭程度与尿酸的浓度在一定范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.05μM。将建立的方法用于血清和尿液样品中尿酸的检测,所得结果与通过高效液相色谱法测得的结果进行对比,两种方法所得结果相近,该方法具有一定的可行性。二、海带基氮掺杂碳量子点的微波合成及其在叶酸检测中的应用研究本研究建立了一种用微波合成法制备的碳量子点快速检测叶酸的方法。实验中以生物质海带为主要碳源,乙二胺为含氮掺杂剂,采用微波加热法制备了具有较高荧光强度的海带基氮掺杂碳量子点。通过对制备的碳量子点的表征研究其形态结构及光学性能,并以硫酸奎宁为标准物质计算得荧光产率为23.5%。研究结果显示,叶酸能使海带基氮掺杂碳量子点的荧光发生猝灭,海带基氮掺杂碳量子点表面的-COOH、-NH₂、-OH与FA分子中-COOH、-NH₂、-OH之间通过氢键作用形成复合物,发生静态猝灭。该碳量子点对于叶酸表现出较高的灵敏度和较好的选择性,因此,其可以作为检测叶酸的荧光探针。在最佳实验条件下,碳量子点的荧光猝灭程度与叶酸浓度（0.02-65μM）呈现线性关系,线性回归方程为F/F₀=-0.0082C+0.9327（r²=0.9917）,检测限为0.01μM。将该方法用于血样中叶酸的检测,建立了一种快速的检测叶酸的方法。三、山药基氮掺杂碳量子点的合成及其在抗坏血酸检测中的应用研究本研究构建了一种基于氧化还原原理的“关-开”荧光探针,并将其用于水果中抗坏血酸含量的测定。实验中制备了以山药为主要碳源,乙二胺为含氮掺杂剂的山药基氮掺杂碳量子点。利用一系列的表征技术对制备的碳量子点进行表征,结果表明制备的碳量子点呈类球形,彼此之间分散均匀,直径大约为3 nm,表面富有氨基、羟基和羧基等亲水性官能团。制备的碳量子点具有良好的光学性能,其荧光能被铬（Ⅵ）有效猝灭,但在抗坏血酸加入后,体系的荧光得到恢复。因此,构建了基于氧化还原原理的荧光探针用于抗坏血酸的快速检测。在优化的最佳条件下,碳量子点的荧光恢复程度与抗坏血酸的浓度呈现一定的线性关系,相关系数为0.9939,检出限为1.2μM。将构建的荧光探针用于水果中抗坏血酸含量的测定,测定结果与高效液相色谱法测得的结果相近,具有良好应用前景。