稀土上转换发光纳米材料不仅光稳定性强、发射带窄、荧光寿命长、化学稳定性高、潜在生物毒性低,而且采用近红外连续激发光源激发还使其具有较大的光穿透深度、无光闪烁和光漂白、无生物组织自发荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,已经成为当前很多领域乃至交叉学科的应用研究热点。碳点是一种近似球型且直径小于10 nm的零维碳纳米材料,由极少分子或是原子组成的纳米团簇。与粒径较大、分子量通常达到几十万的量子点相比,碳点的粒径一般只有几个纳米,分子量只有几千到几万的荧光碳点是继富勒烯、碳纳米管及石墨烯之后最热门的碳纳米材料之一。本文通过以下研究内容研究NaYF4@CDs复合材料的制备及其性能与应用。（1）具有双模发光性能的NaYF4:Yb,Tm@CDs纳米复合材料的制备及应用。首先通过高温热解法制备稳定发光性质的蓝光碳点,通过水热法制备α-Na YF4:Yb,Tm上转换纳米颗粒,其次,在Na YF4:Yb,Tm上转换纳米颗粒表面包覆一层厚度约为20 nm二氧化硅层,然后再与碳点进行复合,碳点可以稳定结合到二氧化硅结构中,最终制备得到Na YF4:Yb,Tm@CDs纳米复合材料。复合材料显示出良好的分散性和出色的双模式荧光性能,在铜离子作用下碳点发光猝灭,而上转换发光不受影响,因此可有效检测Cu2+浓度,进一步研究发现该复合材料在细胞中能稳定成像,这表明它们在生物传感方面具有巨大的应用潜力。（2）通过水热法制备一种发红光的碳点,利用红光碳点在小于600 nm波长范围内有较强的吸收特性,将碳点作为能量受体材料在其与上转换颗粒之间实现能量传递,而碳点易于调节的发光性能及良好的生物相容性赋予复合材料的发光调控及生物应用更多的可能性。该复合材料主要利用上转换发光与碳点吸收光重叠产生能量传递从而实现对上转换发射光谱的调控,实现红光（近红外光）发射比例远远大于绿光（蓝光）部分。（3）通过合成NaYF4:Eu、CDs溶液和二氧化硅溶胶,将三者混合,机械搅拌生成复合材料溶液,经过烘干研磨获得Na YF4:Eu@CDs复合纳米颗粒。在Na YF4:Eu与CDs比例为5:1时,制备得到的Na YF4:Eu@CDs复合纳米颗粒在395 nm激发下发射近似白光,通过与环氧树脂混合封装后得到白光LED。由于Fe3+可使碳点发光猝灭而不影响Na YF4:Eu发光,我们得到一种可以检测Fe3+的比率式荧光传感器,检测范围为0-350μM。同样,碳点对温度的敏感远远强于Na YF4:Eu,因此可以实现对温度的比率式荧光传感检测,检测范围为377-467 K。该复合材料可以满足在离子检测,白光LED灯等不同领域的应用需求。（4）利用简便的溶胶-凝胶法成功制备了NaYF4:Yb,Er@CDs复合纳米粒子。选择豆芽作为模型植物,研究用Na YF4:Yb,Er@CDs复合纳米粒子溶液培养后豆芽的萌发和生长情况。利用激光共聚焦技术对Na YF4:Yb,Er@CDs复合纳米粒子处理的豆芽进行成像研究,证明Na YF4:Yb,Er@CDs复合纳米粒子可以渗透到豆芽的各个部位。进一步测试计算了处理组和对照组豆芽的湿/干重,根长和茎长,数据表明Na YF4:Yb,Er@CDs复合纳米粒子溶液可以显著促进豆芽吸水和生长。此外,将复合纳米颗粒溶液喷涂在叶片表面具有光转换效应,促使豆芽光合作用增加近三倍。由此可见,复合材料体系对于纳米材料在植物中的未来应用具有重要意义。