碳点（CDs）是一种新型的零维碳基纳米材料。最初由Xu等人在2004年利用电弧放电纯化CNT时被发现。由于其独特的荧光性能、低生物毒性、环境友好性、优良的生物相容性和广泛的应用而受到人们的关注。在2010年以前研究者大多只关注碳点的性质,2010年以后拓展了碳点的应用。但是大部分的研究者都忽略了碳源的重要性。在能源日趋紧张的今天,以生物质材料作为碳源来制备碳点,受到越来越多研究工作者的关注。生物质碳源与其他碳源相比,首先其来源是生态友好的天然无添加物,具备很多制备碳点的优势,包括价格低廉,易于获取,绿色环保,资源丰富等。此外,还可将低价值的浪费转化成高价值的碳点材料。因此,如何选取合适的碳源,并设计合成多功能复合材料十分重要。本文分别以芥菜籽、小茴香和大蒜以及黑米作为碳源,采用水热反应法制备出了不同的荧光碳点,并对这些碳点在离子检测、温度传感和生物成像等方面的应用做了较深入的研究。具体内容如下:1、以芥菜籽为碳源,采用水热法简单快速合成绿色荧光碳点,而无需使用任何化学试剂修饰或钝化。合成的碳点具有优异的荧光性质,绝对量子产率达到17.92%。同时,在外界环境如pH和离子浓度变化的时候,对其荧光强度的影响很小。合成的碳点对Fe3+在10μM到75μM的浓度范围内呈现出一定的线性关系,检出限低至0.41μM,说明碳点可以用作有效的荧光探针,成功用于无标记检测环境水样。同时,可以用于定性的检测人口腔角质形成细胞（Hok）中的Fe3+离子。更重要的是,通过UV-Vis、FT-IR、XPS,XRD、SEM、TEM和荧光寿命等系统地研究了荧光猝灭的机理,提供了碳点和Fe3+离子之间形成非荧光基态络合物的直观证据。事实证明,Fe3+离子引起荧光猝灭的机理是聚集诱导的猝灭和静态猝灭。2、以小茴香和大蒜为共同碳源,通过XRD、XPS、FT-IR、Raman和TEM等对材料的微观结构、表面形貌进行一系列表征,所制备的碳点分散较为均匀,平均粒径约为3nm左右。样品具有出色的荧光性质和稳定性。样品可以同时检测出Fe3+和Cu2+,检出限分别为0.37μM和2.67μM。而且它具有优良的温度依赖性,可逆性和可重复性等性质,可用作温度传感器,碳点的热灵敏度为0.58%℃-1。3、以黑米为碳源,采用水热的简单方法快速合成了荧光性能优异的CDs,它同时具有激发不依赖和激发依赖的荧光性质。这种CDs表现出在不同pH（4-8）和NaCl（浓度:0-1mM）溶液中很好的稳定性,对不同金属离子具有免疫力以及低的细胞毒性和良好的生物兼容性。可以作为一种出色的成像剂应用于生物体内的细胞标记。