随着现代工业的日益发展,重金属污染成为了全球持续关注的话题。重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺等)通过食物链甚至空气使其累积在人类和其他生物体内,因此精确检测其含量有着重要意义。荧光共振能量转移法（FRET）因其灵敏度高和选择性好,已经广泛应用于金属离子的检测。传统FRET的能量供体,如有机荧光染料、半导体碳量子点等,其背景荧光强和Stokes位移小,导致了检测生物和复杂体系时灵敏度降低。稀土上转换发光纳米材料（RE-UCNPs）由于其生物体毒性低、背景荧光弱、灵敏度高、光穿透能力强、Stokes位移大、化学稳定性高、光稳定性好等优点,成为了新一代能量供体。罗丹明B及其衍生物具有良好的光稳定性和光物理性质,如高摩尔吸光系数和荧光量子产率等,可作为FRET体系中的能量受体。因此,本文拟采用稀土上转换纳米材料,与罗丹明衍生物类结合,构建荧光探针。通过考察探针上转换光谱和紫外可见光谱的变化,实现对金属离子Hg²⁺和Pb²⁺的检测。此外,该探针在使用980 nm激光仪作为激发光源时,能削弱样品的自身荧光和散射光,有望应用于生物和复杂体系中Hg²⁺和Pb²⁺的检测。本文主要研究内容有:（1）采用热分解法制备了NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换纳米颗粒（UCNPs）,X-射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外（FT-IR）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（TEM）及上转换荧光（UPL）等对UCNPs进行了结构、形貌及光性能表征。XRD、TEM和SEM表明UCNPs为六方相且结晶度高、分散性较好、粒径均一,约为50 nm。FT-IR显示其表面吸附了一定量的油酸（OA）,纳米颗粒具有亲油性。在980 nm近红外光激发下,UCNPs的环己烷溶液发出明亮的绿光。（2）将罗丹明B衍生物RHO连接到SiO₂包覆后的上转换纳米颗粒表面,得到UCNPs@mSiO₂-RHO复合材料。在980 nm激光仪的激发下,UCNPs、UCNPs@mSiO₂、UCNPs@mSiO₂-RHO都存在Er³⁺的发射特征波峰,分别为545 nm的绿光、660 nm的红光以及490 nm的蓝光。改性、连接RHO使得UCNPs的荧光强度逐渐降低,但未改变UCNPs内部晶体结构。（3）在980 nm激光仪的激发下,络合物RHO-Hg²⁺在593 nm处发出微弱的荧光。Hg²⁺离子浓度为0¹00μM时,绿红光相对荧光强度与其有着良好的线性关系。Hg²⁺离子浓度为0⁸0μM时,550 nm处探针的吸光度与其呈现出正比线性关系,且检出限为8.7328μM。干扰离子对探针上转换发光强度影响不大,表明该探针对Hg²⁺离子有着很好的选择性。（4）成功合成UCNPs@mSiO₂-RBH纳米颗粒,并应用于Pb²⁺离子检测。在980 nm激光仪的激发下,络合物RBH-Pb²⁺在593 nm处发出微弱的荧光。Pb²⁺离子浓度为0¹00μM时,绿光荧光强度与离子浓度保持着良好的线性关系,560nm处的吸收强度与离子浓度也呈现出较好的正比线性关系,且检出限为4.0951μM。Hg²⁺和Cu²⁺对探针上转换发光强度影响较大,表明该探针对Pb²⁺离子选择性一般,可改变能量受体进一步提高探针对其选择性。