重金属污染因其危害的严重性、持久性及广泛性在近年来成为民众关注的重点之一。相对于传统的离子分析手段,电化学传感器具有检测速度快、操作简便、无需复杂前处理、成本较低等优势,在离子分析领域也有较大的应用可行性及广阔前景。因此研究制备用于重金属离子检测的电化学传感器具有重大的意义。本论文的主要研究内容是结合绿色金属材料、多孔材料、丝网印刷技术、自组装技术、有机小分子探针、DNA分子探针等多种材料或技术,根据不同的原理制备检测溶液中重金属离子浓度的电化学传感器并建立相关检测体系。具体阐述如下：一、分别基于玻碳电极和丝网印刷碳电极,制备由铋和锑两种绿色金属共同镀膜修饰的电极,即铋-锑膜修饰玻碳电极和铋-锑膜修饰丝网印刷碳电极,并分别对两种电极的性能进行了研究。在对铅离子的检测中,这种铋-锑膜修饰电极显示出比单一铋膜修饰电极或锑膜修饰电极更好的电化学溶出信号,分别对1μg/L-60μg/L和0.1μg/L～90μg/L范围内的铅离子浓度呈现良好线性。二、通过将丝网印刷技术与模板辅助合成法相结合,制备了一种简单易得、成本较低的多孔丝网印刷碳电极,并基于此电极进行了原位铋膜修饰。所制备的铋膜多孔丝网印刷碳电极在铅、镉两种常见重金属离子的检测中显示出比同条件下制备的普通铋膜丝网印刷碳电极和铋膜玻碳电极更优良的电化学性能,对铅离子和镉离子的检测限分别达到0.03μg/L和0.34μg/L(S/N=3)。此电极在实际样品的检测中也取得了较为理想的结果。三、研究了铋膜修饰丝网印刷碳电极对铅、镉两种重金属离子进行同时检测的性能。铋膜修饰丝网印刷碳电极在铅-镉混合溶液体系和铅-锌混合溶液体系中的溶出信号都显示出了一定的规律性。证明在这两个体系中,铋膜修饰丝网印刷碳电极对其中一种待测离子的检出信号会在一定范围内受到体系中另一个待测离子浓度的影响。四、通过自组装技术制备了两种电化学传感器用于铜离子检测。将具有活泼巯基的L-半胱氨酸依靠Au-S键自组装在金电极的表面所制成的电化学传感器可以通过方波溶出伏安法和循环伏安法对一定范围内的铜离子浓度进行检测。自行合成的四种含巯基或二硫键的有机小分子中,其中一种小分子化合物(Ligand04)可以实现在金电极表面的自组装,并且在优化实验条件下对0.01mM～1mM范围内的铜离子浓度显示出良好的线性关系。五、制备了用于汞离子检测的DNA生物传感器。此DNA生物传感器应用了选择性较好的T-Hg2+-T结构,又避免了外加指示剂及形成DNA发卡结构等不稳定因素,制备过程简单,性能良好,在1nM-10μM范围内对汞离子呈现出良好的线性关系,检测限达到0.6nM(S/N=3)。六、设计了一种将自组装技术、微流控技术和电化学检测方法相结合的多通道微流控芯片。这种微流控芯片制备简单,检测成本较低,可以实现自组装技术的应用,并且可以通过与电化学检测相结合实现多通道的测试,拓展微流控芯片的应用领域。