跟传统的Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点相比,碳纳米颗粒不含金属元素,具有无毒性、不污染环境、源料丰富、成本低廉等优势,跟同族的硅量子点相比,合成碳纳米颗粒的方法简单多样。碳纳米颗粒的发光性质独特而丰富,已经在生物医学领域和光电子器件领域表现出广阔的应用前景。本文利用油酸辅助蔗糖碳化的方法制备C8结构的碳纳米颗粒,通过对其进行表面处理来调控其发光特性,研究其发光机理;设计了基于C8碳量子点的电致发光器件,研究其载流子输运和复合性质;利用以共沉淀法制备的Fe3O4纳米颗粒为种子,以蔗糖为碳源,采用水热法制备得到核壳结构的Fe304@C磁性纳米颗粒。利用选区电子衍射和X射线衍射证实合成的碳纳米颗粒具有C8结构。这种碳纳米颗粒的光致发光(PL)的光谱范围较宽(390-640 nm),包含430和520 nm的两个发光峰。将制备的C8结构的碳纳米颗粒在碱性条件下用紫外灯照射8小时后,PL谱中绿光峰几乎消失。通过对比研究样品处理前后的表面结构和光吸收,发现Cs碳纳米颗粒的绿光发射来源于纳米颗粒表面与酯基相关的表面缺陷。基于C8碳量子点的有机-无机杂化发光二极管(LED)具有独特的电致发光特性,随着外加偏压的变化器件的发光颜色从蓝光变到绿光和红光。通过分析器件的结构、能级分布和J-V特性,并结合分析载流子传输层和量子点层的光致发光特性,揭示了隐藏在器件电致发光现象背后的物理机制。我们发现随器件外加偏压的变化,器件界面势垒发生变化,从而引起载流子的传输机制发生相应的变化,同时器件中电子、空穴复合的空间区域发生转移:随偏压的增加,电子、空穴的复合区域从电子传输层转移到碳量子点层、载流子复合区域的空间转移导致器件的发光颜色从蓝光变到绿光、红光。利用铁盐共沉淀法制备了具有立方结构的Fe3O4纳米颗粒,其直径分布在7-20 nm范围内。把它作为种子,以蔗糖作为原料,利用水热法合成了核壳结构的Fe304@C纳米颗粒。通过透射电镜、X射线衍射和拉曼光谱分析证实合成出核壳结构磁性纳米颗粒。这种复合纳米颗粒表面主要存在跟碳、氧相关的化学基团,这跟碳量子点的表面结构很相似。碳层包覆提高了Fe304纳米颗粒的稳定性,同时它的良好导电性有望提高以Fe3O4纳米颗粒作为阳极的锂电池的容量和循环稳定性。