聚集诱导发光现象（aggregation-induced emission,AIE）于2001年被唐本忠院士课题组首次发现并报道。AIE的发现为荧光材料领域提供了一个较新的研究方向,具有此性能的化合物可作为一种良好的荧光探针且受到越来越广泛的关注。因此,开发新的AIE基团是一个很吸引人的课题。继冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲之后的新型大环主体分子柱[5]芳烃于2008年首次被Ogoshi报道。由于其均匀的柱状形状、容易制备和易于官能团化、具有刚性结构、富电子空腔,赋予柱[5]芳烃独特的主客体络合性质,使其在药物释放、细胞成像、分离和吸附、相转移催化、荧光传感等各个领域受到越来越广泛的关注。同时,柱芳[5]烃为AIE基团的发展提供了良好的平台。值得一提的是,截止目前为止,以柱芳烃[5]作为荧光发光基团的文献却鲜有报道。因此,我们将柱[5]芳烃应用到AIE中,通过功能化柱[5]芳烃的组装构建了不同的AIE体系,并研究了其对不同离子的荧光传感性能。通过研究我们发现所构建的AIE体系可实现高灵敏度,专一性识别水溶液中的阴阳离子,并对金属阳离子的吸附有很好的应用前景。本论文分为四部分:第一部分,我们查阅相关综述及文献,介绍了柱[n]芳烃的自组装,应用,及具有聚集诱导发光效应的柱[n]芳烃。着重介绍了具有聚集诱导发光效应的柱[n]芳烃,并总结了柱[n]芳烃的自组装在荧光传感、药物释放、细胞成像、分离和吸附、相转移催化、光传感器等领域的应用及前景。着重突出柱[n]芳烃在荧光传感领域的应用,其中包括离子传感,分子传感,生物成像,及超分子聚集体。第二部分,我们通过将均苯三甲酰氯和酰肼功能化的柱[5]芳烃在二氯甲烷溶液中进行缩合,得到一种新型的基于三足柱[5]芳烃的超分子有机凝胶因子JP5。通过实验我们发现,该三足柱[5]芳烃化合物（JP5）能够在0.5分钟内通过分子间的C-H…π,π-π堆积,范德华力和氢键等相互作用力进行自组装从而在环己醇溶液中形成基于三足柱[5]芳烃的超分子聚合物JP5G并伴随有较强的蓝色聚集诱导发光（AIE）效应。超分子聚合物JP5G可高灵敏度专一性的识别水溶液中的Hg²⁺,并且,其它阳离子对识别过程无干扰。同时,聚合物JP5G的干凝胶可以有效的吸附水溶液中的Hg²⁺,基于三足柱[5]芳烃化合物制备的薄膜也可作为一种检测工具来识别Hg²⁺。第三部分,我们将对苯二甲醛和酰肼功能化的柱[5]芳烃进行缩合得到一种新型的双酰腙连接的柱[5]芳烃化合物QS。通过研究发现柱[5]芳烃可作为一种新颖的AIE（聚集诱导发光）基团。化合物QS在纯的DMSO溶液中几乎没有荧光,而在DMSO和H₂O的二元溶液中能够通过分子间的氢键,π-π堆积等相互作用力进行自组装从而发出较强的黄绿色聚集诱导发射荧光并伴有较高的荧光量子产率。同时,双柱[5]芳烃化合物QS可作为荧光传感器实现对水溶液中Hg²⁺高灵敏度,专一性的检测。并且,化合物QS可用作一种新型的材料吸附水溶液中的Hg²⁺。此外,基于该传感器的超分子薄膜被制备,其可作为一种荧光安全显示材料,具有良好的应用前景。第四部分,我们设计并合成了一种新型的酰腙连接的长烷基链功能化的柱[5]芳烃PZ。其中长烷基链可以提供分子间作用力,柱芳烃作为荧光基团,而酰腙作为识别位点引入分子中。有趣的是该化合物PZ能够在环乙醇溶液中通过分子间的氢键,π-π堆积,主客体相互作用力等进行自组装形成超分子有机凝胶（OPZ）,并发出较强的聚集诱导发射荧光。同时,该超分子有机凝胶可作为良好的荧光传感器识别水溶液中的碘离子。并且,有较高的选择性和灵敏度。更重要的是其它阴离子对碘离子的识别无干扰。除此之外,基于该超分子有机凝胶制备的的超分子薄膜可作为一种荧光安全检测工具。