焦磷酸根（PPi）和铜离子(Cu²⁺)广泛参与生物体新陈代谢、基因表达等生命过程,与多种疾病密切相关。此外,环境中的磷污染和铜污染都会破坏生态循环系统,进而威胁到人类和动植物的健康。因此,建立快速、简便、高灵敏度检测PPi和Cu²⁺的方法具有极其重要的意义。金属-有机骨架（MOF）是一种新型的多功能材料,因其具有比表面积大、孔径和结构可调等优点成为近年来多领域的研究热点。本论文利用MOF材料采用荧光光谱法和分光光度法分别建立了两种检测PPi的方法和一种检测Cu²⁺的方法,具体研究内容如下:第一,基于MOF材料的荧光光谱法检测PPi。以荧光素FAM标记的单链DNA（ssDNA）为信号桥梁,利用MOF材料对单、双链DNA吸附性能的差异及其对近距离荧光分子的猝灭作用,结合由PPi与MOF之间作用带来的MOF性能变化,建立了一种荧光光谱法用于PPi的检测。在没有PPi存在时,MOF通过吸附ssDNA从而使FAM分子靠近其表面,导致FAM荧光猝灭,此时体系荧光信号很弱;相反,当PPi存在时,由于PPi与MOF中金属离子的配位作用破坏了MOF的结构,进而对其吸附性能产生了改变,减弱了MOF对ssDNA的吸附能力,致使标记于ssDNA的荧光分子远离MOF,体系荧光恢复。因此,利用荧光光谱仪监测体系的荧光信号即可实现对PPi的检测。结果表明,该方法对PPi检测的线性范围是0.1μM¹0μM,同时考察了方法的选择性及其在实际样品检测中的应用,均取得了比较满意的结果。该方法所用MOF材料合成简单、价格低廉,所使用的方案操作容易、反应快速,只有一步并仅需20 min即可完成PPi的检测,并且灵敏度高于或者等于目前文献所报道的方法,为生物体系或者环境水样中PPi的检测提供了新的思路。第二,基于金属-有机骨架过氧化物模拟酶活性的分光光度法检测PPi。利用MOF的过氧化物模拟酶活性以及MOF与PPi之间较强的配位作用构建了一种分光光度法检测PPi的策略。以3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐（TMB）作为催化底物,未加入MOF材料时,过氧化氢（H₂O₂）对TMB的氧化能力很弱,二者之间的氧化还原反应几乎不能进行。当MOF存在时,由于MOF具有过氧化物酶活性,MOF首先催化H₂O₂生成羟基自由基,该产物再进一步氧化TMB生成蓝色的氧化态TMB（oxTMB）,此时反应溶液的颜色由无色转变为蓝色,并在652 nm具有强烈的吸收。当在上述体系中加入PPi时,由于PPi与MOF中金属离子配位结合,使MOF材料结构发生变化,进而影响了材料的酶活性,此时酶催化显色反应受到抑制,溶液颜色变浅,吸光度降低。通过分光光度计测量体系的吸光度变化实现PPi的检测。结果表明,该方法可在0.1μM⁵μM浓度范围内实现对PPi的定量分析,同时通过其他阴离子的干扰实验和湖水样品中PPi含量的检测,证明了该方法具有较好的选择性和实用性。跟本论文上一个方法相比,该方法在灵敏度、分析速度以及实验方案的简便程度方面均可与之媲美,而且该方法所使用仪器更简单便宜,因此更有利于实现进一步的推广和应用。第三,基于金属-有机骨架过氧化物模拟酶活性的分光光度法检测Cu²⁺。利用MOF材料的过氧化物模拟酶活性和MOF、Cu²⁺与PPi之间的竞争结合作用提出了一种分光光度法检测Cu²⁺的策略。PPi抑制MOF的过氧化物酶活性,而引入Cu²⁺后,由于PPi与Cu²⁺的配位能力强于其与MOF的结合能力,PPi对MOF的作用减弱,致使MOF的过氧化物酶活性恢复,催化TMB发生显色反应,溶液颜色变为蓝色,体系的吸光度升高。通过分光光度计监测体系吸光度的变化来检测Cu²⁺的含量。结果表明,在0.25μM²5μM范围内Cu²⁺浓度与体系吸光度呈良好的线性关系,并且其他阳离子的存在不干扰Cu²⁺的测定。该方法使用价格低廉、操作简便的紫外分光光度计作为检测仪器,且仅需30 min便可完成检测,在低成本、简单、快速检测Cu²⁺方面具有一定的应用潜力。