碳量子点（CQDs）是一类碳纳米材料,碳量子点的羧酸基团使其具有亲水性,它还具备光致发光效应、无毒稳定等特点,因此在光电材料、探针或生物成像等领域有着特别广泛的应用。然而,由于CQDs尺寸很小,通常只有几个纳米,表面能很高,容易发生聚集,因此在应用中存在众多阻碍。由于二氧化硅微球的机械强度很高、稳定性较好、分散性较好、利于进行表面修饰、比表面积很大、粒径比较均匀且可调控,且光学透明,因此可作为CQDs的固相载体。本文将二氧化硅与荧光碳量子点相结合,使用二氧化硅包裹将CQDs,制备碳量子点与二氧化硅的复合微球。本方法实验条件温和,CQDs的表面不需要特别修饰,制成的复合材料保持了较好的荧光性能并且显示出低细胞毒性和优异的细胞成像能力。本论文的主要研究内容和结论如下:1、利用微波辅助水热法,用L-胱氨酸和1,2-邻苯二胺合成了绿光、黄光和橙光的碳量子点。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射光谱证实了碳量子点的成功合成,并对其结构特征进行了研究。CQDs的光学特性以荧光光谱仪来表征。结果表明,三种碳量子点在紫外灯辐照下具有相对均匀的尺寸和明亮的荧光。2、通过改进的St（?）ber法。利用碳量子点表面的羧基和氨基与正硅酸乙酯水解中间产物之间的作用使CQDs在二氧化硅形成过程中被原位包裹于内部,制备出三种荧光复合微球（CQDs@SiO2）。研究了SiO2微球的尺寸控制方法,研究了CQDs掺杂SiO2的荧光性质,发现CQDs@SiO2延续了良好、稳定的荧光发光特性。3、通过Hela细胞分别与三种CQDs@SiO2复合微球进行孵育,使用共聚焦显微镜在405 nm激光下观察活细胞成像和细胞内吞作用,结果发现三种CQDs@SiO2都能穿过细胞膜进入细胞。用Hela细胞的标准MTT法研究三种CQDs@SiO2的细胞毒性。发现三种CQDs@SiO2复合微球的细胞毒性较低,孵育24小时后的细胞生存率都超过90%。