现代工业的发展引起了一系列严重的环境污染问题,其中重金属污染尤为严重,它们随着废气、废水流入到大气、江河、土壤等,最终可能通过食物链进入人体。当人体摄入过量的重金属会使各个机能被损坏最终导致生病甚至死亡。此外,氟离子作为最小的阴离子,非常难被检测,它们的过量摄入也会使人类患病,因此重金属以及氟离子的快速灵敏检测成为目前研究的一个热门。目前,大多数在复杂环境中对分析物的检测需要多个探针同时进行或者探针只能实现一对一检测,而本论文制备的两种以荧光素为荧光团的逻辑门控探针,能够避免以上缺点,以一对多的方式实现对重金属和氟离子的检测,从而为实现阴离子与阳离子的同时检测提供了一种新思路。具体工作内容如下:1.我们设计合成的“AND”逻辑门控1-（3’,6’-双（（叔丁基二苯基甲硅烷基）氧基）-3-氧螺螺（异吲哚啉-1,9’-黄嘌呤）-2-基）-3-苯基硫脲（FPSi）荧光探针在DMSO/H₂O（7:3,V/V）溶液中可以实现对Hg²⁺和F^-的快速（3 min）同时检测。我们在荧光素母体上连接了叔丁基二苯基硅基和氨基硫脲分别作为F^-与Hg²⁺的识别基团。在FPSi溶液中只加入F^-或者Hg²⁺吸收和荧光光谱均无任何变化,只有当两种离子同时存在时,FPSi溶液会产生强烈的黄绿色荧光。在干扰物质存在时,探针FPSi对Hg²⁺和F^-表现出非常好的选择性。质谱证明了FPSi对Hg²⁺和F^-的响应主要是由于F^-引发的Si-O键的断裂和Hg²⁺引发的脱硫化反应从而使得荧光素母环的螺环打开,最终发出强烈的黄绿色荧光。此外,我们还成功研究了探针在实际水样和土样的检测,这为实现对复杂样品的检测奠定了一定基础。2.我们仍然以荧光素为荧光团,通过对其进行修饰,制备了一种“OR-AND”逻辑门控比色传感器,该传感器以F^-作为辅助试剂可以快速实现Pb²⁺和Cd²⁺的同时检测。当在FP溶液中加入Pb²⁺或者Cd²⁺时,吸收光谱中533 nm处的吸收峰升高,374 nm处的吸收峰下降,且溶液均由无色变为浅紫色。然而,当在含有两种金属离子的溶液中加入F^-时,含有Pb²⁺的溶液会褪色而含有Cd²⁺的溶液的颜色会变成深紫色。探针FP对Pb²⁺的检测限为0.42μM,对Cd²⁺的检测限达到0.53μM。我们采用质谱对反应机理进行了探究,并将该探针应用于实际水样品的检测,较低的相对误差和较好的相对回收率表明该传感器为实现多种物质的同时检测提供了新的思路。