具有生物学意义的离子及中性小分子的检测和／或分离在医学、环境科学领域具有重要意义。本文针对水溶液中汞、锌等金属离子的检测与分离,基于分子识别与荧光传感原理,以具有良好透明性和稳定性的硅胶为材料载体,设计、合成了可重复使用的检测与分离一体化汞、锌离子荧光传感材料；发展了一类基于多臂酰亚胺受体的重金属离子络合吸附分离材料；基于酰胺基喹啉,设计合成了一种比率型乙二酸荧光化学传感器。所得目标化合物的结构均经过红外(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13CNMR)和高分辨质谱(HRMS)的鉴定、确认。1.利用硅胶微球为载体,将6-双(氨甲基)吡啶基萘酰亚胺类高效汞离子有机小分子荧光化学传感器经过硅烷化修饰后,共价键联到硅胶颗粒表面,获得了可再生的、能同时检测和分离血清或水样中痕量汞离子的双功能荧光硅胶材料(FS)。FS对汞离子的检测极限达到6.8 nM,在0.1-1μM汞离子浓度范围内呈现良好的线性响应(相关系数R2=0.9991),并可作为吸附剂应用于吸附、脱除被污染水样中的汞离子。通过简单的pH调节,能够实现FS的再生及重复使用。2.以8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈衍生物为核、酰胺喹啉Zn2+荧光化学传感器为壳,通过溶胶-凝胶聚合方法(Stober-Van Blaaderen Method),设计、合成了具有核-壳结构的荧光硅胶纳米粒子DSSN。DSSN对Zn2+具有专一性识别性能；通过在纳米粒子内核引入8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈荧光染料作为参比信号,实现了在水溶液／细胞中对Zn2+的比率型定量检测。另一方面,[DSSN@Zn2+]络合物可用于水溶液／细胞中H2P04-的荧光识别,其荧光强度比值I591／I482在6-500μM H2P04-浓度范围内呈现良好的线性响应(相关系数R2=0.9955),检测限达到6×10-6M,可用于生理环境中H2P04-的定量分析。3.以介孔硅胶纳米粒子为载体,将非环多臂酰胺受体分子共价键联到介孔氧化硅纳米粒子孔内表面,制备了一种新型金属离子络合吸附分离材料SM可用于水溶液中痕量重金属离子(如Hg2+、Pb2+、Cd2+)的选择性分离,并具有吸附快速(t=3 min)、pH适用范围宽(pH 3-12)等特点,能够有效脱除中药提取液中痕量重金属离子,并且对中药有效成分无影响。4.殴计合成了一种新型的基于酰胺基喹啉荧光化学传感器DAQZ。DAQZ选择性络合水溶液中的Zn2+, [DAQZ@Zn2+]各合物可用于水溶液中乙二酸的选择性识别,荧光信号减弱并伴随着20nm的波长蓝移,检测限达到3.0μM。荧光强度比值I467 nm/I513 nm在0～120μM乙二酸浓度范围内成线性关系,线性相关系数R2=0.9987,可用于水溶液中乙二酸的定量分析检测。同时,[DAQZ@Zn2+]络合物也可用于活细胞中乙二酸的荧光影像。