本发明公开了一种高转化高收率碳量子点的制备方法及其应用，其主要制备过程是：(1)将煤基沥青质置于反应器中，加入预氧化剂，进行搅拌、超声处理；(2)将悬浊液洗至中性，过滤后进行旋蒸、浓缩；(3)将浓缩后的液体按需加入化学溶液进行特征官能团的枝接，并搅拌；(4)继续将悬浊液过滤，然后进行旋蒸、浓缩；(5)将浓缩后的溶液进行透析、干燥、研磨，得到碳量子点；本工艺操作简单，原料来源丰富，可规模化生产，碳源转化率高，得到的碳量子点荧光量子产率较高，官能团可控，且光学性能优异。