碳点由于具有制备纯化过程简单、光物理化学性能稳定、发射特性可调、易于功能化修饰、水溶性及生物相容性良好等优势,在物理、光电、材料、化学及其交叉学科领域成为人们当今的研究热点。自2004年被发现以来,科研人员对该类材料的荧光性能调控与制备、发光机理及潜在应用进行了深入的研究。近年来,国内外学者采用杂化和主-客体组装策略,将功能化碳点(包含C=N或C=O基团)与纳米孔材料、有机聚合物、钾盐、无定形二氧化硅等主体基质复合制备了一系列碳点-基质复合荧光/余辉发光材料,取得了很多具有科学意义和潜在应用价值的研究成果。本论文进一步开发了简便、温和、环境友好型的制备策略,将碳点与基质复合构筑了两种碳点基复合材料,并根据其发光特性研究了相关的应用。具体研究内容如下:1.虽然目前荧光碳点的制备已趋于成熟,并且颜色种类逐渐丰富,但碳点材料的白色发光仍不易实现。通过温和、环保的制备方法(较低的煅烧温度550℃和空气气氛),将Eu³⁺,Tb³⁺和2,6-吡啶二甲酸(DPA)与Laponite^?共掺杂制备了碳点复合材料(Eu_xTb_y(DPA)_n@CDs@Lap)。进一步调节Eu³⁺,Tb³⁺和DPA的比例(Eu³⁺:Tb³⁺=6.5:3.5),开发了一种新型暖白光材料(Eu_6.5Tb_3.5(DPA)_n@CDs@Lap),在常温条件下显示出高度的纯白光,具有良好的色彩质量(0.33,0.34)、适中的相关色温值(CCT,5544 K)和较高的色度显色指数值(CRI,93),在发光器件方面展现了巨大的潜力。2.科研人员近年来主要关注碳点材料的荧光性能调控与制备以及潜在应用的探索,对其余辉发光性能的研究还比较有限。通过简便高效的水热法,将对苯二甲酸分子(TPA)在碱性环境下和Si O₂成功结合,制备了余辉颜色与水相关的刺激响应型碳点余辉材料(TPA-CDs/Si)。对TPA-CDs/Si进行加水和加热的交替处理,材料的余辉颜色实现了蓝色和绿色的反复变换。此外,通过使用其他溶剂对材料进行处理,材料的余辉颜色不会改变,证明其具有优异的稳定性和单一选择性。根据材料在以上方面的优点,成功设计了通过交替加水和加热实现可控的可逆型多级信息加密应用,该策略为碳点复合材料在信息高级防伪方面的应用开辟了新途径。