阴离子广泛存在于自然环境中,对生态环境的平衡及调控具有不可或缺的作用。荧光探针技术具有操作便捷,高灵敏度,应用范围广泛等优势,因此被广大科研工作者青睐。但是,由于阴离子在水溶液中的氢键作用,水溶性阴离子荧光探针的研究还是一项挑战性的工作。本文设计合成了三种基于吡啶鎓的水溶性荧光探针。利用探针分子的疏水性及阴离子与探针间的静电力作用,诱导探针发生聚集现象,进而触发π-共轭芳香环间发生π-π堆积产生荧光红移识别信号。研究发现增加烷基链长度显著提高了探针检测目标阴离子的灵敏度,而探针的选择性则随着烷基链的增长而降低。具体内容如下:1、以1,4-二溴-2,3,5,6-四甲基苯和4-乙烯吡啶为合成原料,合成了具有不同长度烷基链（10C-12C）“OFF-ON”型荧光探针分子（TBPD系列探针）。研究表明:在水介质中,该探针分子本身仅发出微弱荧光（505 nm）,与HSO3-发生相互作用后,产生黄色荧光（535 nm）且具有良好的荧光增强效果,实现对HSO3-的专一性识别。TBPD2+-10C探针对HSO3-的检测限可达4.20μM。此外,探针分子烷基链的长度可提高探针对目标的检测灵敏度。2、以4,4’-二溴-反式-芪和4-吡啶硼酸为合成原料,通过Suzki偶联反应合成了具有不同长度烷基链（6C-9C）的SBPD系列探针分子。研究表明:探针分子的疏水性及阴离子与探针间的静电力作用,诱导π-共轭芳香环之间发生π-π堆积产生荧光红移现象,进而触发探针发生聚集现象以实现对目标阴离子（如SCN-,PF6-,HSO3-）的识别。通过扫描电镜（SEM）发现,不同阴离子的加入会诱导探针自组装形成不同的形貌。其中,SCN-易与探针形成沉淀,可以将该离子从水溶液中除去,为水环境中SCN-的去除提供了一种新思路。3、以4,4’-二溴联苯和4-吡啶硼酸为合成原料,通过Suzuki偶联反应合成了具有不同长度烷基链（7C-9C）的DBPD系列探针分子。研究表明:具有AIE特性的水溶性阳离子探针,利用探针分子的疏水性及阴离子与探针间的静电力作用,可实现对目标阴离子的（PF6-,BF4-,SCN-）的特异性识别。烷基链长度对阳离子探针的影响表明,通过改变其在水中的疏水性或将其整合成荧光化学传感器阵列,均可合理地提高探针的灵敏度和选择性。扫描电镜（SEM）结果表明,目标阴离子将诱导的探针自组装形成不同的形貌,这与阴离子的不同几何结构有关。