本发明提供了一种金刚石型碳量子点和制备方法及其应用。本发明是有机碳源分子在油水界面通过催化氧化方法获得。碳量子点的表面修饰有亲水性基团，粒径分布在2‑10nm，具有金刚石结构，可自组装为平均粒径20nm‑1000nm的碳球。将含碳原子数为6‑1000的有机碳源分子加入可溶性过渡金属盐水溶液中搅拌均匀，再加入氧化剂反应，合成的碳量子点产率可高50%。本发明方法简单、价格低廉，制备方法温和，可大量合成金刚石型碳量子点。本发明的金刚石型碳量子点在水性体系、极性溶剂中具有良好稳定性和分散性，可大面积应用于颜色可调的光致发光材料、荧光涂料、荧光墨水、生物成像材料、传感器材料、LED和OLED光源、光电子设备、柔性显示材料、智能可穿戴设备等，同时可应用于挥发性有机化合物的去除。