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半导体纳米晶(又称为量子点)具有优异的光学和电学性能，在发光二极管[1]，太阳能电池[2]，传感器[3]以及生物成像[4]等领域具有广泛的应用前景。
半导体纳米晶的三维尺寸均被限制在纳米尺度的范围内，是由相对小数目的原子或分子组成的原子簇，因此，纳米晶的理化性质既不同于微观的分子和原子，也不同于宏观的本体物质。
一般来说，对纳米材料在三维空间内进行约束，并让其纳米尺度小于某一临界尺寸后，纳米材料的行为将具有量子尺寸效应，纳米材料的性质也随之发生从宏观到微观的转变。
发光量子点就是纳米晶材料在一定光的照射下或在加上一定电压后会发生强的荧光发射的一类纳米材料，II-VI族(CdS、ZnS、CdTe、CdSe、HgTe等)和III-V族(InP、InAs等)的半导体纳米晶都是常见的发光量子点，而II-VI族半导体纳米晶的禁带宽度变化范围大，并且具有直接跃迁的能带结构等优点。
研究者们发现典型的半导体纳米晶，如CdTe, CdSe, PbS, HgTe等半导体量子点材料，由于含有重金属元素，不仅对生物体产生毒副作用，而且也会对环境产生严重污染，大大限制了该类量子点在生物和环保领域的应用。
因此，开发一种具有优异光学性能且能应用在生物领域的荧光稳定、低毒的新型量子点材料，成为一项亟待解决的问题。
碳元素是地球上所有已知生命的基础，具有多样的电子轨道特性(sp，sp2和sp3杂化)，因此能够形成结构迥异和性能奇特的碳纳米材料。
目前已报道的碳纳米材料如富勒烯[5]、纳米碳管[6]、石墨烯[7]和纳米金刚石[8]等具有许多优异的新奇特性，在纳米器件、化学传感、气体存储、超强材料等诸多领域具有重要的应用价值，成为人们争相研究的热点。
碳量子点是2004年[9]发现的一种新型碳材料，相对于传统的半导体量子点和有机染料，这位碳家族中的新成员不仅保持了碳材料毒性小、生物相容性好等优点，而且还拥有发光范围可调、双光子吸收截面大、光稳定性好、无光闪烁、易于功能化、价廉、易大规模合成等无可比拟的优势[10-15]。
目前报道制备碳量子点的方法主要包括激光器轰击剥落法、微波合成法、电化学氧化法、化学氧化法和高温热解法等[16-21]，采用的原料主要有石墨烯、碳纳米管、活性炭、蜡烛灰和小分子化合物等。
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