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分子识别是超分子化学研究的核心内容之一,它包括对中性分子、阳离子和阴离子的识别。由于无机离子在生物催化、生命科学、电子与信号的传递、环境保护等方面起着重要作用,因此建立高灵敏和高选择性、操作简便且成本低廉的识别离子新方法十分必要。量子点作为一种新型的荧光探针颇受关注,将其表面进行功能化,可有效改善识别客体离子的灵敏度和选择性,建立不同离子的荧光传感器。相关领域的研究已经引起了科研工作者的广泛关注。本论文分为五部分,介绍量子点作为荧光探针用于识别分子的发展状况、各类分子光化学传感体系及相关的作用机理,详细阐述了本论文所提出的各类离子传感新体系。第一章简要介绍量子点的概念及组成体系、光学性质及发光优势、制备方法的发展进程、特殊功能化修饰及在化学传感器方面的应用,对近几年来国内外相关研究成果进行了简要评述。第二章以巯基乙酸为稳定剂,在常温常压下合成了Mn掺杂ZnS的半导体纳米晶(ZnS:Mn2+),利用红外光谱、X-射线衍射谱(XRD)、荧光光谱、紫外可见吸收光谱和粒度分布曲线等手段对纳米晶进行了结构表征。结果表明：该纳米晶呈现闪锌矿结构,粒径小而均匀,表面修饰有巯基乙酸分子后具有良好的水溶性。在室温下,硫离子(S2-)的存在使纳米溶胶体系的荧光产生显著的猝灭现象,而其它阴离子如：NO3-、CH3COO-、CO32-、Br-、F-、NO2-、SO42-、S2O32-、I-、SO32-等在一定浓度范围内不干扰S2-的测定,据此建立了水相中识别S2-的新体系。实验结果显示：纳米溶胶在590 nm处发光强度的变化与S2-浓度(在2.5-37.5μmol·L-1范围内)呈良好的线性关系,方法检测下限为1.5×10-7 mol·L-用于废水中S2-的测定,其回收率为103%。第三章采用与第二章相似的方法,以巯基乙酸为表面修饰剂制备了未经陈化的Mn掺杂ZnS量子点(ZnS:Mn2+)应用于金属镉离子(Cd2＋)的识别。在pH 7.7的Tris-HCl缓冲介质中,Cd2+的加入能有效地增强体系发光,同时荧光强度的增量与Cd2+浓度呈良好的线性关系,其线性范围为5.0×10-7-8.9×10-5mol·L-1,方法检测下限为3.08×10-8 mol·L-1。该方法用于湖水中Cd2+的检测,回收率为93.7-97.4%。同时利用荧光光谱、紫外可见吸收光谱及XRD谱研究了ZnS:Mn2+量子点结构特点和发光性能,并对可能机理进行了初步探讨。第四章利用硼氢化钠将牛血清白蛋白(BSA)的二硫键还原,将其修饰于ZnS:Mn2+量子点表面,以提高量子点的发光效率和稳定性。在优化实验条件下,Cu2+对ZnS:Mn2+-BSA体系的荧光具有强烈猝灭作用,据此建立了测定Cu2+的新方法,其线性范围为2.0×10-6-7.8×10-5 mol·L-1线性校正方程为F0/F=1.01+0.06 CCu2+,方法检测下限为2.87×10-7 mol·L-1,应用于自来水中Cu2+的测定,回收率为98.8%。第五章通过二硫化碳(CS2)将亚氨基二乙酸零距离修饰于ZnS:Mn2+/ZnS核壳结构半导体纳米晶表面上,该修饰不仅解决了纳米晶水溶性问题,而且使纳米晶本身在590 nm处橙黄色发光增强且稳定性提高。以紫外可见吸收光谱、荧光光谱、电感耦合等离子体-发射光谱(ICP-AES)、粒度分布曲线及核磁共振谱为手段对合成的纳米晶进行了结构表征。在优化的实验条件下,发现Ag+能够非常灵敏地使体系荧光发生明显猝灭,而其它离子无显著干扰,表现出良好的选择性。紫外可见吸收光谱结果表明：Ag+与纳米晶表面的配体形成了稳定的配合物,在光诱导下发生了电子转移,导致了荧光信号猝灭。