近年来,随着工业不断发展,重金属离子污染也日趋严重,其中,汞离子(Hg²⁺)作为一种对环境及生物体有毒的重金属污染离子,不仅对人类的消化系统、神经系统、肝脏以及其他器官有严重损伤,而且对其他物种同样损伤严重。所以,美国环境保护署（EPA）和世界健康组织（WHO）规定,在饮用水中能检测到的Hg²⁺浓度必须小于2ppb。除此之外,汞污染也十分严重,为了处理汞污染,人们不仅需要开发新材料检测更低浓度的Hg²⁺,更重要的是还能将其从溶液中快速移除。因此,发展一种高灵敏的可用于环境及生物体中Hg²⁺的检测并移除的新方法具有非常重要的意义。本文主要采用电化学传感和荧光增强两种分析方法,设计并开发具有高性能的Hg²⁺探针,实现了对Hg²⁺高灵敏高准确度的检测,具体内容如下:（一）我们设计并制备了一种超灵敏比率型电化学传感器,可准确检测和除去水中Hg²⁺,并成功实现了环境水样和生物体中Hg²⁺含量的检测。首先,我们设计并合成了能够与Hg²⁺特异性结合的有机功能分子苯基硫脲（phenyl thiourea,PT）,并将识别分子PT修饰到电极表面制备了性能稳定的汞离子传感器。该传感器具有良好的选择性,不受其他金属离子和氨基酸的影响。其次,采用了电沉积金和金纳米球放大信号的方法,将Hg²⁺的测定灵敏度显著提高了 5.3倍。与此同时,将内参比HS-DNA-MB（MB =Methylene Blue）分子共组装于三维纳米金电极表面,构筑了检测Hg²⁺的比率型电化学探针。该方法在1nM～1.3 μM范围内呈现良好线性关系,检测限低至0.12 nM（0.024 ppb）,完全可以满足WHO和EPA的检测需求。最后,我们将该传感成功应用于实际水样和斑马鱼中Hg²⁺的检测。检测结果与传统电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）一致,证明我们的检测方法更简单准确,成本更低。更重要的是,该比率型电化学探针可用于痕量汞的高效率移除,移除效率高达99%。（二）我们开发了一种基于荧光增强原理来检测Hg²⁺的新型荧光探针。首先,制备了多种金属纳米材料,结果表明,不同长径比的金纳米棒与传统的球形纳米颗粒相比具有良好的荧光增强效果。然后通过静电作用实现了金纳米棒与能够特异性识别Hg²⁺的荧光染料相结合,通过多聚物层层自组装优化了荧光增强效果最佳的距离,制备了无机-有机的Hg²⁺测定体系,实现了 Hg²⁺的检测,该方法有望用于细胞中Hg²⁺的检测。