荧光碳量子点（CQDs）是一种准球形的、尺寸约为2～30 nm的碳纳米材料^[1,2]。自2004年Xu等^[3]发现这种具有荧光性质的碳纳米颗粒以来，CQDs以其良好的稳定性、水溶性、易于功能化、良好的生物相容性和独特的光学特性成为了碳材料家族的一颗新星^{[1-4, 5]}。从CQDs被发现以来，多种CQDs的制备方法被开发出来，常见的有电弧放电法^[3]、激光刻蚀法^[4]、电化学法^[2]、水热法^[6,7]、微波法^[8]等。CQDs制备方法的不同导致其发光性质也不尽相同，目前认为CQDs的发光机理主要为缺陷诱导发光^[9]、共轭π结构的量子限域效应^[10]、荧光小分子^[11]和杂原子掺杂^[12]等。当前，基于CQDs优良的荧光特性已开发了诸多关于金属离子、小分子以及生物检测方法，在环境分析或生物医学研究中发挥重要作用^{[1, 6-8]}。

Hg²⁺是一种常见的重金属离子环境污染物，可经过食物链的生物放大作用，威胁人类的生命健康^[13]。Hg²⁺的常规检测方法主要包括原子吸收光谱法^[14]、原子发射光谱法^[15]、原子荧光光谱法^[16]和质谱法^[17]等。上述方法在灵敏度和准确性方面具有明显的优势，但昂贵的设备和繁琐的样品处理过程使其难以广泛应用。因此，开发简便、快速的检测方法实现Hg²⁺的灵敏检测对环境保护和人类健康具有重要意义。

   本试验采用柠檬酸作为前驱体，经隔绝空气加热碳化得到羧基功能化的碳量子点。研究了激发波长、pH值、浓度、Hg²⁺对其荧光性能的影响，由此建立一种新型的Hg²⁺快速检测方法，进一步拓展了CQDs在分析检测中的应用。

   本试验通过一步法高压热处理柠檬酸制备羧基功能化的CQDs，其最大激发波长为316 nm，最大发射波长为394 nm。随着激发波长的红移，碳量子点的最大发射波长也相应向长波方向移动。碳量子点的浓度对其荧光性能影响较大，浓度降低，其最大发射波长蓝移。环境在pH 3～11之间时，CQDs荧光强度保持稳定。此外，Hg²⁺对CQDs荧光发射具有较好的淬灭效果，在5～300 µmol/L的浓度范围内，Hg²⁺的浓度和体系荧光强度呈较好的线性关系，线性回归方程为F₀＝ 152.1695-0.1535c，相关系数R²＝0.998。这种碳量子点的制备技术将为合成功能化荧光纳米材料提供有益的借鉴作用，并为开发新型的传感检测技术提供支持。