十元瓜环（Q[10]）,做为瓜环家族中聚合度最大的成员,其大的空腔以及众多数量的端口羰基氧赋予了Q[10]与众不同的性能。本文以Q[10]为构筑基元,选择了盐酸小檗碱（BER）、质子化吖啶（MeAD）两种客体分子,构筑荧光探针Q[10]@BER、Q[10]@MeAD,通过多种现代分析手段研究了它们的主客体作用,并将这两个荧光探针应用于农药检测;同时研究了两个哌啶衍生物与Q[10]的自组装结构特征;利用众多数量的端口羰基氧特性,考察了其与铷离子的配位组装,制备了十元瓜环（Q[10]）、五元瓜环（Q[5]）与碘化铷（Rb I）的配位构筑多孔配位材料,初步研究了该材料对碘的吸附性能。（1）用十元瓜环（Q[10]）与盐酸小檗碱（BER）构筑超分子自组装体系,制备得到Q[10]@BER荧光探针。使用该荧光探针体系对多种常见农药分子进行识别与检测。利用核磁共振技术、紫外可见吸收光度法、荧光光谱法对Q[10]@BER荧光探针体系和荧光探针检测识别农药分子的体系进行探究分析。结果表明Q[10]与BER通过超分子作用构筑成Q[10]@BER荧光探针,且作用比Q[10]/BER:1:1,该荧光探针可选择性检出多果定（Dodine）和三环唑（Tricyclazole）,其中加入Dodine表现为荧光猝灭,Dodine与BER在Q[10]的空腔表征为竞争作用,作用比Q[10]/Dodine:1:1;加入Tricyclazole表现为荧光增强,Tricyclazole与BER在十元瓜环的空腔内表征为协同作用,Q[10]/BER/Tricyclazole作用比:1:1:1。（2）用十元瓜环（Q[10]）与质子化吖啶（MeAD）构筑超分子自组装体系,制备得到Q[10]@MeAD荧光探针。使用该荧光探针体系对14种常见农药分子进行识别。利用核磁共振技术、紫外可见吸收光度法、荧光光谱法对Q[10]@MeAD荧光探针体系和荧光探针检测识别农药分子的体系进行探究分析。结果表明Q[10]与MeAD通过超分子作用构筑成Q[10]@MeAD荧光探针,且作用比Q[10]/MeAD:1:2,该荧光探针可选择性检出多果定（Dodine）,加入Dodine后表征为荧光猝灭的回复,Dodine与MeAD在Q[10]的空腔表征为竞争作用,作用比Q[10]/Dodine:1:1。（3）用十元瓜环（Q[10]）与1,3-二-4-哌啶基丙烷（1,3-Bis（4-piperidyl）propane,g1）和1,3-二-4-哌啶基丙烷衍生物（1,3-bis（4-butylpiperazin-1-yl）-propane,g2）构筑超分子自组装体系,利用核磁共振技术、二维扩散排序核磁共振谱和2D COSY对两种超分子自组装体系进行分析。根据1H NMR结果表明,Q[10]与g1通过超分子结合形成稳定的化合物,其作用比Q[10]/g1:1:2,DOSY与COSY结果于NMR结果相一致;Q[10]与g2通过超分子结合形成稳定的化合物,其作用比Q[10]/g2:1:1,DOSY与COSY结果于1H NMR结果相一致。（4）以十元瓜环（Q[10]）、五元瓜环（Q[5]）和碘化铷（Rb I）为原料制备了一种含有离散碘离子的晶体多孔配位聚合物（Q[5]@Q[10]）。利用紫外-可见吸收光度法、热稳定分析法和拉曼光谱法考察分析了Q[5]@Q[10]对碘单质的吸附、解吸、热稳定性以及作用位点和作用模式。结果表明通过对其吸附,解吸过程的紫外-可见光谱的分析,Q[5]@Q[10]对碘单质的吸附量为532.5 mg/g;通过对其热稳定性分析,该样品热分解过程总体可分为三个阶段:第一阶段100℃左右分析为Q[5]@Q[10]中晶格水的释放;第二阶段150℃-300℃分析为碘单质的释放或多碘化物的分解,说明碘单质的吸附是可逆过程;第三阶段400℃后分析为瓜环的分解和释放。表明其具有较好的热稳定性;通过拉曼光谱的分析,表明吸附在Q[5]@Q[10]中吸附的碘单质多以[I-…I2…I-]的聚碘形式存在,少量以三碘化物I3存在。