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碳纳米材料在当今的科学研究和社会生活中起着越来越重要的作用。而其中，低维的碳纳米材料由于具有较低的尺寸，良好的光学性能和分散性等，在光学成像、复合材料制备、催化等方面有着广泛的应用。同时，经过氮掺杂的碳纳米材料由于氮原子的引入，会明显提高其性能。本论文以低维氮掺杂碳纳米材料为研究对象，通过一步法分别制得碳点和苝酰亚胺纳米纤维两种低维氮掺杂碳纳米材料，并研究了其结构、光学性能和表面基团等，并且将其应用于生物成像、材料复合、催化等。主要包括如下两个方面: 一方面，本文以DMF为原料，通过一步溶剂热法合成了碳点。分离碳点后的残液还可以继续作为原料，循环反应，符合绿色化学的要求。通过透射电镜、荧光、紫外、红外等对碳点的微观形貌、荧光性质、结构等进行了表征，所制得的碳点具有很好的荧光性质和稳定性，荧光效率达30％，可以运用于细胞成像，高分子薄膜复合等方面。 另一方面，本文以PTCDA和氨水为原料，通过一步法加热合成了苝酰亚胺纳米纤维。通过透射电镜，扫描电镜，红外等研究纳米纤维的形貌和结构，所制得的纳米纤维宽度为50nm左右，长度5μm，长径比达100，具有很好的微观形貌，并且可以与贵金属进行复合，负载银纳米粒子的苝酰亚胺纳米纤维具有很好的催化性质，在催化，光电材料等方面有着潜在的应用。