近年来,随着矿产资源勘探的逐渐深入,稀土元素逐渐受到人们的广泛关注。中国的稀土资源储量排行世界第三,但多数均以原料等粗制品直接出口,造成了资源的严重浪费。作为一种战略性资源,稀土元素的精深加工已经成为一个迫切需要解决的问题。在最近几年,以稀土元素为原料合成上转换纳米材料（UCNPs）已经成为一个非常热门的研究方向。大部分三价镧系离子均具有未充满的4f电子,其4f电子可在7个4f轨道中任意排布,从而使得三价稀土元素在4f-4f轨道中存在尖锐且独立的发光能级。因此,以其为原料合成的UCNPs的发光同样具有发射尖锐的特点。因此对其特殊的发光特点的应用就显得尤为重要。另外,本文主要实现了两类食品污染物的检测,包括雌激素和微囊藻毒素。众所周知,雌激素的过量摄入会造成婴幼儿早熟、成年人罹患癌症的风险增加,因此能够实现精密检测雌激素是很有必要的。此外,微囊藻毒素作为一种常见于水体中的污染物,实现定量检测对人体健康也是非常重要的。本文主要以该材料和两种污染物为主线展开论述,包括四个部分,阐述内容如下:第一章主要包括本文关键材料-UCNPs的相关内容和检测两类食品污染物的必要性两部分。第一部分主要从UCNPs的合成和应用等方面来进行阐述;第二部分主要包括雌激素、微囊藻毒素的简介和目前常用的检测方法两个方面。第二章建立了基于三种呈色不同的UCNPs和Mo S2纳米片荧光共振能量转移（LRET）的同时比率式检测两种雌激素的适配体传感器。首先,在两种UCNPs上分别修饰上双酚A（BPA）和雌二醇（E2）的适配体,以这两种发不同荧光的UCNPs为能量供体,以金属型Mo S2纳米片为能量受体,基于适配体和片层材料之间的范德华力,使得二者之间的距离处在0～10 nm之间,进而使得双色荧光被猝灭。当存在目标物时,适配体会因为与目标物结合力更强而使UCNPs远离Mo S2纳米片,从而使荧光恢复。根据荧光的恢复程度即可得出BPA和E2的浓度。接着为了更加准确地检测待测物,在体系中再加入了红色CSUCNPs以形成比率式检测BPA和E2的适配体传感器。实验结果表明,该传感器灵敏度高、特异性好,检测限计算为BPA 0.04 ng·m L-1,E2 0.1 ng·m L-1。最后,在加标自来水和牛奶样品中评估了该适配体传感器的性能,令人满意的回收率验证了其潜在的应用价值。第三章提出了一种基于磁分离策略的灵敏检测微囊藻毒素（MC-LR）的双指标发光适配体传感器,每个指标作为一种输出信号都有各自的优点。首先合成了两种颜色的核壳上转换纳米材料（CSUCNPs）作为发光探针。在外加磁场的作用下,上清液中的蓝色UCNPs可以提供比率式发光信号,而经磁分离的沉淀产物可以实现荧光信号放大。对应以上特点,上清比率式检测可以通过自校准提供更高的检测精度,而磁分离检测则具有更好的灵敏度。此外,上清液的检测限为0.2 ng·m L-1,而沉淀的检测限低至0.65 pg·m L-1。最后,在加标自来水和鱼肉样品中对该传感器的性能进行了评估,回收率在91%到113%之间,结果令人满意。第四章总结了前面两章实验部分的主要结论,并就实验中有待改善的部分进行了展望。总之,本文建立的雌激素和微囊藻毒素的检测方法具有操作简便、成本低廉等优势,除此之外,还具有良好的普适性,二三章提及的适配体传感器均可通过简单地改变适配体的种类拓展到其他目标物的检测。