در این پایان نامه کربن کوانتوم دات دوپه شده با فسفر- نیتروژن و نانو کامپوزیت های فلز آهن، کبالت، نیکل به روش هیدروترمال در دمای 200 درجه سانتی گراد تهیه گردید. نانوذرات حاصل توسط تکنیک های مختلف از قبیل SEM, EDX. FT-IR و جذب اتمی و تجزیه عنصری شناسایی و خواص نوری آن ها توسط طیف سنجی PL و UV-vis بررسی شد که اندازه این کوانتوم دات فسفر با فلز آهن 0.4 تا 1.3میکرومتر اندازگیری شد. این کوانتوم دات ها در رنگ-بری و ضدباکتری کاربرد دارند، که در بخش کاتالیستی برای تخریب رنگ رودامین ب و فعالیت های ضد سرطانی بررسی شد. برای تخریب فوتوکاتالیزی رودامین ب نانوکامپوزیت فلز آهن نسبت به سایر کوانتوم دات های ذکر شده اثرقابل توجهی بر تخریب رنگ گذاشت. این نانوکامپوزیت در شرایط بهینه با مقدار2میلی گرم و2 PH= و در دمای 45 درجه سانتی گراد در مدت زمان 25 دقیقه بی رنگ شد. همچنین قدرت بازدارندگی در برابر سلول های سرطانی MCF7 ( سلول های سرطانی پستان انسان) و HT29 ( سلول های سرطانی روده بزرگ) با استفاده از MTT تست شد و مشخص شد که کوانتوم دات فلزآهن عملکرد بیشتری نسبت به سایر کوانتوم دات ها دارد.