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基于新型纳米材料发展分析化学新原理和新方法是当前分析化学研究领域的热点之一。我们课题组一直以来致力于活体分析新方法和新原理研究，发现利用新材料也是建立活体分析新原理和新方法的有效途径之一。在此基础上，本论文旨在认识和利用新型碳纳米材料（石墨炔和量子点）的基础上，通过合理设计、制备及功能化新型碳纳米材料，探索新型碳纳米材料（石墨炔和量子点）在分析化学研究中的适用性。具体工作概括如下: (1)基于咪唑阳离子功能化碳纳米管的肝素电分析化学研究。利用超分子识别原理，建立了安培法测定肝素的电化学分析新原理和新方法。以聚咪唑阳离子(Pim)为人工阴离子受体，以K3Fe(CN)6为信号读出分子，通过合理调节和利用Pim对K3Fe(CN)6和肝素不同的亲和能力，建立了可定量检测肝素的安培分析方法。该方法具有高的灵敏度（检测限为0.17μM）和良好的线性范围(0.5-10μM)，可用于大鼠体内肝素的代谢研究。本研究不仅为电化学方法在活体分析化学中的应用提供了新策略，也拓展了电化学方法在非电化学活性物质方面的分析应用。 (2)高催化性能氧化石墨炔负载Pd催化剂的制备及性能研究。利用氧化石墨炔的还原能力，以氧化石墨炔为基底，建立了基于无电沉积法制备高效氧化石墨炔负载Pd复合催化剂的新方法。以石墨炔、氧化石墨炔、石墨烯和碳纳米管为基底，通过无电沉积分别制备了石墨炔/Pd，氧化石墨炔/Pd，石墨烯/Pd，碳纳米管/Pd复合催化剂，研究结果表明氧化石墨炔负载的Pd纳米颗粒对硝基苯酚还原具有最高的催化效率。通过UPS测定了各种碳材料的功函数，发现氧化石墨炔具有最弱的还原能力，这种性质导致在氧化石墨炔表而负载了尺寸更小的Pd纳米颗粒，同时因为Pd纳米颗粒表面无保护剂、纳米尺寸小及氧化石墨炔大的共轭结构导致氧化石墨炔负载的Pd纳米颗粒对硝基苯酚具有良好的催化性能。本研究为制备高效石墨炔纳米复合物提供了一种新思路。 (3)碳量子点的发光机理探索研究。以柠檬酸和乙二胺为前驱体，通过控制合成碳量子点的温度来调控碳量子点的光学性能。实验结果发现，100度下得到碳量子点的荧光量子产率高达66.1％，相比于在其他温度下制备所得碳量子点的量子产率要高。XPS， UV， MS， NMR等研究结果表明，碳量子点是由sp2和sp3杂化碳原子构成的碳纳米复合材料，sp2和sp3杂化碳原子在碳量子点中的共同存在使其产生了光学能带，为电子-空穴复合提供了必要条件，为碳量子点荧光的产生奠定了基础。碳量子点的合成温度使其结构中sp2和sp3碳原子的比例不同，从而引起碳量子点荧光性能如量子产率，发射波长与激发波长的依赖性，pH对发射波长的影响不同。本研究为进一步认识碳量子点的发光机理提供了一种新思路，为碳量子点光学性能的调控和应用提供了一种新策略。