碳基纳米材料具有独特的结构和物理化学性质,在光催化、检测和光电器件等领域有广泛的应用前景。然而,对于碳点的光化学性质还不是十分清楚;碳点的非线性光学性质研究更是比较少见,仍需要我们努力去探索。本论文从探索碳点的性质出发,研究了其在光照条件下的催化活性和葡萄糖检测上的应用,并进一步研究了碳点的非线性光学性质。本论文的主要工作内容如下:1、以硝酸铜和碳点（CQDs）为原料,通过简单的湿化学方法制备了铜纳米颗粒/碳点复合物（Cu/CQDs）。以叔丁基过氧化氢作为氧化剂,在60℃温和条件下,Cu/CQDs对环己烷展现出高效的光催化氧化活性。经过48 h反应,环己烷的转化率达到50.2%,环己酮的选择性为78.3%。实验证明,Cu/CQDs高效的光催化活性归因于铜纳米颗粒和碳点的协同作用。Cu/CQDs复合物作为催化剂有以下三个优点:（1）合成Cu/CQDs复合物的方法简单易操作,制备过程不需要复杂的仪器设备和工艺;（2）选用的原材料廉价;（3）环己烷氧化反应不需要高温高压。2、以聚乙二醇为碳源,采用碱辅助的电化学方法制备了强荧光碳点（量子产率为12%）。利用制备的碳点作为荧光探针,实现了对葡萄糖的无标记检测,其检测限为1 nM。这种检测葡萄糖的方法具有高选择性和高灵敏性。其检测机理为:葡萄糖氧化酶催化葡萄糖反应产生的H₂O₂可以有效地增强碳点的荧光。3、以C₃N₄为原料,采用回流的方法制备了氮掺杂的碳点（N-CDs）。N-CDs溶液（浓度为0.63 g·L-1）在波长为532 nm、脉冲宽度分别为4 ns和21 ps的激光激发下均有较强非线性响应,三阶非线性系数χ³分别为12.5×10-12和0.725×10-12esu。实验证明,N-CDs表面的含氧官能团能够显著影响N-CDs的非线性光学性质。4、以石墨棒为碳源,利用电化学腐蚀的方法制备了不同尺寸的碳点。在波长为532 nm的脉冲激光（脉冲宽度为4 ns）激发下,利用Z-scan测试技术研究了碳点的非线性光学性质。研究表明,其非线性效应与颗粒尺寸有强烈的依赖关系,同时,碳点表面的羧基能够显著影响其三阶非线性系数χ³。