随着纳米科学技术的出现与发展,各种纳米材料层出不穷,碳量子点以其独特且优异的性质吸引了众多研究者的关注。碳源材料对碳量子点的合成及性质有着重要影响,我国煤炭储量相对丰富,焦炭、煤焦油和煤沥青等煤基衍生物的产量也居于世界前列,煤及煤衍生物富含芳环结构,在微观结构上适宜制备碳量子点。以煤及煤衍生物为碳源,可以通过化学氧化法、超声和电化学氧化等方法进行碳量子点的制备研究。本文以煤沥青为碳源,通过碱-氧气氧化法和水热/溶剂热法分别实现了碳量子点的制备,主要工作如下:（1）以普通煤沥青为碳源,进行单因素优化实验,考察了反应时间、反应温度和反应体系的p H对产物荧光量子产率的影响,得到了高压釜碱-氧气氧化法制备碳量子点的较优实验条件:反应温度180℃、反应时间30 min、反应体系p H为12,在较优条件下,所得产物碳量子点的荧光量子产率为5.04%,荧光最佳激发波长为271.0 nm,最佳发射峰位置为420.0 nm。（2）鉴于原始状态下煤沥青所制备的碳量子点荧光性质较弱,引入预氧化过程,对煤沥青进行预处理,选择150℃、250℃、350℃、450℃、550℃五个温度梯度,在氧气氛围下进行预处理,发现清洗预处理煤沥青所得的洗液也具有荧光性质,在预氧化温度为250℃时,所得的煤沥青洗液的荧光量子产率可以达到4.53%,最佳激发波长位置在270.2 nm,最佳发射峰位置为400.3 nm,并且发现随着预氧化温度的提高,洗液的荧光发射峰位置向长波长方向移动;不同预氧化处理的煤沥青为碳源所得产物碳量子点中,以250℃预氧化所得的煤沥青所得产物的荧光量子产率最高,为5.41%,利用紫外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪、透射电镜对产物进行表征分析,得出该碳量子点的粒径为0.60～2.54 nm,平均粒径为1.52 nm,最佳激发波长为270.0 nm,最佳发射峰位置为416.0 nm。在碳量子点表面存在丰富的羟基等含氧官能团,拥有较好的水溶性。碳量子点溶液具有明显的激发波长依赖性,最佳发射峰位置随激发波长的增加而增加,碳量子点在中性和弱碱性环境中荧光强度波动不大,酸性和强碱性环境会使其荧光强度显著降低。（3）利用甲苯和乙醇对煤沥青样品进行萃取处理,将煤沥青分为萃取液和萃余渣两部分,然后分别采用水热/溶剂热法和高压釜碱-氧气氧化法制备碳量子点。萃取液所得产物碳量子点拥有较好的荧光性质,在紫外光源照射下,甲苯萃取液所得碳量子点能发出明亮的荧光,其随激发波长的变化和碳量子点溶液浓度的变化,荧光颜色也出现了浅黄色到蓝色的变化;乙醇萃取液所得碳量子点的荧光量子产率也可以达到5.5%,并在紫外光照射下可以看到明亮的蓝紫色荧光。萃余渣所制备碳量子点荧光量子产率较低,其他性质与原煤沥青所得产物相似,最佳激发波长为254 nm,最佳发射峰位于413.0nm,粒径均匀分布在0.53 nm～2.26 nm,平均粒径为1.57 nm,也拥有良好的水溶性。