根据人类主观设想发展和制备出具有特定功能的新材料始终是化学、物理和材料学家们共同努力的目标。纳米材料是纳米科学研究的重要对象。当材料迈入纳米尺度后，其性能就会发生质的变化，从而表现出许多奇特的性质，因此以纳米材料为基本单元不断发展新材料是当今世界材料研究和制备的重要方向。其中，借助表面化学的方法对纳米材料进行表面功能化来发展和制备新型的多功能的材料是当今纳米科学研究的热点之一。本文从反应环境状态的重要参数-极性着手，结合纳米材料本身独特的性质，通过对纳米材料进行表面修饰，制备并表征了对环境极性敏感的多功能的纳米材料，对其应用进行了初步的尝试，主要包括：　　 (1)设计合成了三种对环境极性敏感的有机荧光功能分子，它们在分子结构上均包括极性敏感部分(4-N，N-二甲氨基邻苯二甲酰亚胺)和能与Fe3O4磁性纳米粒子连接的羧基基团。分子设计上，主要对烷基链的长度和羧基的数目进行调控。通过在有机相中高温热分解的方法制备了高质量的粒径为5.4nm的油酸/油胺分子包覆的Fe3O4磁性纳米粒子。随后通过配体交换的方式将这三种分子分别修饰在Fe3O4磁性纳米粒子的表面，以制备极性敏感的Fe3O4磁性纳米粒子，制备方法简单、直接且易操作。表面修饰的结果通过透射电镜、红外光谱、热重曲线和动态光散射等表征方法证实。实验结果表明含有两个羧基的分子对Fe3O4磁性纳米粒子的修饰效率最高，能较好地修饰在其表面，含有一个羧基的烷基链较长的分子的修饰效率居中，含有一个羧基的烷基链较短的分子的修饰效率最低。制备的极性敏感的磁性纳米粒子在不同极性的环境中呈现出显著不同的荧光颜色，而且较好地保持了Fe3O4磁性纳米粒子的超顺磁性质，是一种对环境极性敏感的双功能的Fe3O4超顺磁性纳米粒子，可望应用于极性探针。　　 (2)通过在有机相中“高温成核，低温生长”的方法制备了高质量的4.1 nm和7.9nm的两种粒径的油酸分子包覆的半导体纳米粒子(量子点)，然后设计合成了含有能与量子点表面连接的巯基基团的极性敏感的有机荧光功能分子。随后通过配体交换的方式将其分别修饰在两种粒径的量子点的表面。通过研究发现，极性敏感的荧光功能分子和量子点之间的作用是粒径依赖的。稳态荧光光谱和瞬态荧光光谱的实验结果表明，荧光染料和量子点之间没有电荷转移作用，但是从荧光染料到量子点有一个效率较低的能量转移过程。表面修饰之后的量子点成功地继承了荧光染料的极性敏感性，对环境的极性有很好的敏感性，在不同极性的环境中呈现出显著不同的荧光颜色。和单纯的极性敏感的有机分子相比，其在不同极性的溶剂中显示出更加丰富和明亮的荧光颜色，可望应用于极性探针。　　 (3)对孔径单一的SBA-15介孔二氧化硅材料通过化学键连的方式分两步将染料分子修饰在SBA-15介孔二氧化硅材料上。通过透射电镜、红外光谱、氮气吸附-脱附、热重曲线和荧光光谱对其做了详细的表征。实验结果表明，采用的化学键连的后修饰法比较成功。SBA-15介孔二氧化硅材料在表面修饰之后，其孔径和比表面积均有一定程度的减小，修饰染料之后的复合物具有很强的荧光，在530 nm处有一个较宽的荧光光谱，但是其荧光光谱对于环境极性没有敏感性。将其用于对爆炸物TNT的检测，实验结果表明该材料在四氢呋喃中的荧光强度会随着TNT的量的逐渐加大呈现规律性的猝灭，可望用于TNT检测的探针。