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荧光化学传感器是以荧光信号为输出信息,能够对目标分子进行特异性识别的探测器,在诸多领域如食品、生物、化学、环境、医学等领域得到广泛应用。荧光纳米材料与传统的荧光染料相比,具有荧光强度高,光学性质稳定性好,表面易修饰等众多优点,在荧光化学传感器方面取得巨大发展。传统的荧光纳米材料有贵金属纳米簇,上转换纳米材料,量子点,碳点等,这些荧光纳米材料有共同的缺点是:需要恒定激发而无法对目标物进行实时检测,这在很大程度上影响了这些荧光纳米材料在实时检测中的应用。基于金纳米棒构建的比色探针由于快速,准确,选择性好等诸多优点被广泛应用到重金属离子的快速检测中。本文主要构建PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针和DTT-AuNPs比色探针来检测砷离子。具体研究内容如下:首先采用水热法合成了镓锗酸锌(Zn1.25Ga1.5Ge0.25O4:05%Cr3+，ZGGO)近红外长余辉纳米材料,合成出来的长余辉纳米材料激发波长在254nm,发射波长在695 nm,对合成出来的ZGGO长余辉纳米材料进行研磨、分级后得到粒径60-70 nm的长余辉纳米荧光材料,随即对获得的长余辉纳米荧光材料进行-OH、-NH2、COOH-和聚乙烯亚胺(PEI)修饰后最终得到PLNPs-PEI,并对修饰完成的长余辉纳米材料进行一系列表征。然后采用种子生长法合成了横向吸收波长和纵向吸收波长分别在520 nm、700 nm左右的金纳米棒,合成出来的金纳米棒长度和宽度分别大约为36 nm和12 nm,长径比大约为2.9。随即对金纳米棒进行二硫苏糖醇修饰(DTT),得到二硫苏糖醇修饰的金纳米棒(DTT-AuNPs)。最后,利用PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针和DTT-AuNPs 比色探针来检测砷离子。为了提高两种探针选择性和灵敏性,我们分别做了金纳米棒的合成优化,DTT浓度优化,pH优化,孵育时间优化以及NaCl浓度优化等几种优化条件。最终得到PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针与As(Ⅲ)浓度之间的线性方程为F/F0=0.01639[As]+1.01447,相关系数为R2=0.99734,线性范围为0.067-13.35 μM,检出限(3σ)为55 nM;DTT-AuNPs 比色探针与As(Ⅲ)浓度之间的线性方程为ΔA=0.00487[As]+0.02089,线性相关系数R2=0.99878,线性范围为0.13-10.01 μM,检出限(3σ)为38 nM。另外,荧光探针与比色探针检测2μM As(Ⅲ)(n=11)的准确性均为2.1%。以上结果表明,PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针和DTT-AuNPs比色探针能够快速,准确,灵敏的对砷离子进行检测。当将PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针和DTT-AuNPs 比色探针采用加标回收的方法对环境水样中As(III)分析检测时,PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针对水样中砷离子的测定回收率在94.6%-105.0%之间,DTT-AuNPs 比色探针对水样中砷离子的测定回收率在95.2%-100.4%之间,加标回收结果表明PLNPs-PEI/DTT-AuNPs荧光探针和DTT-AuNPs比色探针对于环境水样中的砷离子的分析测定具有理想的回收率,可以用于环境样品中砷离子的分析检测。