碳纳米颗粒作为一种新型的荧光材料，不仅具有传统的半导体量子点的优异的发光性能，还具有其他方面的优异性能，如化学惰性、光稳定性、较低的分子量、生物相容性以及低毒性等。因此，碳纳米颗粒在生物标记、细胞成像、药物传输、化学传感以及光电设备等诸多领域具有广阔的应用前景。尽管对碳纳米颗粒的合成方法及结构性质的研究已经取得了一定进展，但是仍有许多问题需要解决，如绿色高效制备方法的开发以及新应用领域的探索。基于此，本文采用电化学法和微波辅助法分别合成了2类碳纳米颗粒（石墨烯量子点和碳点），且分别研究了它们的光学性质以及在离子检测和金属防腐领域中的应用。具体内容如下:　　利用柠檬酸三铵为电解质，石墨棒为碳源，在恒电位下一步法合成了水溶性良好且发绿色荧光的石墨烯量子点，对其进行了表征，并考察了电解条件对GODs合成的影响以及pH值对GODs的荧光性质的影响。研究结果表明:GODs为石墨烯的平面晶体的零维结构;GODs的表面富含羟基、羧基以及羰基等含氧基团。电解条件中，只有电解质的浓度对GODs的产率有较大影响。对于pH值，GODs可在较宽的pH值(3.00-12.00)范围保持稳定。这些特性可使GODs在生物和传感领域具有潜在的应用前景。　　利用微波辅助水热一步法，只需几分钟就合成了粒径为3±1 nm、水溶性良好且发绿色荧光的CDs。CDs的表面含有丰富的羟基和羧基等基团。此外，该CDs的荧光强度可被Cu2+有效的猝灭，从而建立了检测Cu2+的荧光传感器。　　对上述方法合成的GODs和CDs，采用电化学极化曲线(Tafel)方法和交流阻抗(EIS)技术研究了两者在不同腐蚀介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明，在盐酸性介质中，GQDs对碳钢中具有良好的缓蚀性能，缓蚀效率达70％以上，腐蚀速度约为1.1330 g/cm2·h且小于规定值6 g/cm2·h，对碳钢的抑制作用是混合型的。而CDs缓蚀性能差些，可能是二者的结构差异影响了它们的缓蚀能力。硫酸介质中，二者的缓蚀性能均不好。此研究可为后续研究者提供一定参考，期望提高GQDs产率的同时也提高GQDs的缓蚀效率，使得GQDs可以真正开发成一种新型的缓蚀剂。