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芬顿氧化是一种高效的处理废水的方法,但是维持过程中大量铁（Ⅱ）离子,pH3.0-4.0等条件大大增加了处理成本。因此探究偶联异构改性的方法以扩大催化可行的操作pH范围,减少残留铁（Ⅲ）离子的问题是制备非均相芬顿催化剂面临的挑战,过程中铁的浸出量是评价其稳定性的重要参数之一。碳量子点（CDs）作为荧光探针检测铁离子具有操作成本低,过程简单等优点,但由于自身易团聚和水解的特性,限制了其在实际操作中的应用,如何利用不同的组装或生长技术,使碳量子点从难以直接利用且不稳定的分散液状态转变成为多维乃至宏观大块的新型复合材料,成为碳量子点器件制造的重点研究方向。针对上述研究背景,本章第三章中使用高温固相法,首次将γ-Fe203与SC3N4偶联,制备了γ-Fe203/SC3N4非均相芬顿催化剂。本章的目的旨在合成稳定的非均相芬顿催化剂,以减少铁离子的浸出量为目标,扩大催化剂的pH耐受力,实现催化剂的循环利用。第四章中采用硫、氮共掺的方法修饰碳量子表面,经一步水热法制备高量子产率碳量子点,运用荧光探针方法评价其对铁离子的检测能力。第五章采用3D纤维素水凝胶负载碳量子点的方法,以纤维素为基体、碳量子点为功能单元,通过溶解-交联反应在纤维素基体中原位引入碳量子点,探索新型、高效、低成本的碳量子点纤维素水凝胶发光材料的制备,以提高碳量子点稳定性为目标,增强碳量子点在实际检测中的使用性能。得到的结论有:（1）γ-Fe2O3/SC3N4催化剂是由y-Fe203和SC3N4偶联得到的,且该纳米材料中仍具有石墨碳氮的骨架结构,平均粒径为10 nm,微孔材料,分子中含有Fe-N化学键。在最优的实验条件下,MO、MB、Rh B（50.0 mL 50 mg.L-1）的降解效率为 99.3%,99.4%,97.5%;COD 去除效率分别为48.9%,50.7%,46.4%,反应后铁的浸出量符合废水排放标准,在五次使用后,催化剂的效率没有明显降低,且该催化剂在中性条件下依然保持有催化能力,只是催化时间由30 min增加到了 2 h。（2）硫氮共掺的碳量子点（SN-CDs）表面含有丰富的羟基、氨基、磺酸基和羰基结构,平均粒径为20 nm,紫外可见吸收光谱在233和343 nm处有明显的吸收峰。最大激发和发射波长分别为350和445 nm,半峰宽74.0 nm,量子产率达到32.2%,在碳量子点表面形成的氨基和磺酸基团能够促使碳量子点的表面能量势限趋于稳定,从而导致了单一辐射复合方式的发生。检测的Fe3+线性范围5.00-560μmol·L-1,线性回归方程为（F0-F）/F0=-0.02330+1.751c,R2=0.9970,检出限为5.00 μmol·L-1。选择性良好,检测药品中铁含量每片4.67 mg,标准偏差0.12,回收率为98.00%-101.2%。检测γ-Fe203/SC3N4铁的浸出量为1.71 ppm,标准偏差为0.13,与经典的邻二氮菲检测法相比不存在显著性差异。与近期报道的量子点检测方法相比,本实验合成方法简单,所制备的碳点检测Fe3+的线性范围更宽,检测限更低,方法的耐变性强。（3）碳量子纤维素水凝胶表面含有丰富的亚甲基、羰基、羟基和碳碳双键的结构。最大激发和发射波长分别为350和398 nm,半峰宽88.0nm。检测的 Fe3+线性范围 2.00×10-4-4.O0×10-1 mmol·L-1,线性回归方程为 F/F0=-0.19391gc+0.2363,R2=0.9978,检出限为 200 nmol.L-1。选择性良好,检测药品中铁含量每片4.67 mg,回收率为98.00%-101.2%。检测γ-Fe203/SC3N4铁的浸出量为 1.77ppm,标准偏差为0.12,与经典的邻二氮菲检测法相比不存在显著性差异。使用纤维素水凝胶能够很好的稳定碳量子点,使其在室温下稳定保存,对Fe3+的检测限更低。