纳米技术自20世纪末以来一直都是一个热点话题。其中对于纳米材料的研究就是一个重要的方面。纳米材料由于其性质独特，在人类生活中的应用范围十分广阔，受到了世界各国学者的关注。
现如今纳米技术的应用已经取得了极大成效，尤其在分析方法和检测手段上克服了传统方法的很多弊端，如响应慢，稳定性差等，为生化领域提供了一系列的广阔平台。在纳米技术的分析检测应用领域中，荧光纳米晶是最重要的纳米材料之一。
荧光纳米晶是一种纳米级别的半导体，也被称作量子点。通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，便能使它们发出特定频率的光，因其优越的光学性质使得量子点在生物、医学和化学领域做出了卓越贡献【1、2】。
荧光碳纳米颗粒与传统染料相比，它具有高的光稳定性，能够抗光漂白；与传统的半导体量子点相比,更是具有不可比拟的优势，其生物相容性好，细胞毒性低而且制备简单、成本低，这样便可打破在生物医药领域应用的限制。因此荧光碳纳米颗粒以其特殊的物理化学性质成为了弥补传统荧光材料缺陷的最佳选择【3】。
据文献的报道，这种荧光纳米材料最初是 Xu【4】课题组在提纯单壁碳纳米管（SCWNTs）时偶然发现，2006 年，Sun【5】等用激光消融法处理碳源时，将所得到的碳纳米颗粒进行表面钝化而生成了有荧光的纳米粒子，并将其正式命名为碳点。从此，碳点成为碳纳米材料家族的新成员。
碳点（Carbon dots，CDs）备受青睐的原因是其具有许多超越其他荧光纳米材料的优势，它具有优异的光学特性、极好的光稳定性、良好的生物相容性以及简便快捷的合成方法等，因此在生物医学和材料学等众多重要领域得到了极其广泛的应用。
荧光碳点自身的荧光猝灭为金属离子的检测提供了一种简单，快捷，灵敏的方法【6】。由于荧光猝灭效应的存在，荧光碳点可以在不造成标记的同时高效灵敏的检测金属离子。同时荧光碳点对金属离子的选择性很好，这种稳定、高效、经济的纳米材料在环境监测中有很大价值。
虽然关于碳点的研究已有大量的报道，但对通过阅读文献进行总结后发现，大部分关于碳点的研究工作还比较浅显，碳点在发光机理以及拓展应用上仍存在一些问题，传统的量子点材料多含有重金属，如PbSe，CdSe和ZnS【7】。然而这些材料在应用时会释放重金属离子，在生物医学方面的应用有了很大的限制；另外，大部分荧光碳点的量子产率偏低，限制了其在生物成像领域中的应用。
拟研究或解决的问题：
大部分碳点的发射波长位于蓝色光区，少数具有长波长发射的碳点其量子产率偏低，限制了其在生物成像领域中的应用；碳点的荧光强度易受到周围化学与生物环境的影响；同时，表面丰富的官能团如羧基、氨基、羟基等可与一些离子、分子结合，使其荧光强度降低或者增强。
