重金属污染日益严重,其难以被难消除,且可通过生物的富集作用而在体内累积,因此,对人类的健康构成了严重的危害。显然,对重金属离子实现现场、实时的检测具有重要意义。目前,国内外主要借助于大型仪器检测重金属离子,然而,这些方法往往存在样品处理步骤复杂、干扰严重、仪器昂贵、耗时较长等缺点。由于贵金属纳米粒子具有独特的光学性质,其形貌、粒径大小的变化均会引起表面等离子体共振（SPR）吸收以及溶液颜色发生变化,从而使其在分析化学领域被广泛应用。因此,本论文利用金纳米粒子的独特光学性质,实现了对Cr³⁺、Pb²⁺、Hg²⁺离子的实时、快速、灵敏检测。具体的研究内容主要包括以下个部分:（1）首次使用巯基丁二酸功能化的金纳米粒子（MSA-AuNPs）对Cr³⁺实现快速、灵敏的检测。Cr³⁺离子的引入使溶液颜色发生明显变化,由酒红色变为蓝色,并伴随其表面SPR吸收峰发生红移。在优化的实验条件下,MSAAuNPs对Cr³⁺离子表现出优异的选择性。体系在650 nm与520 nm处的吸光度比值(A₆₅₀/A₅₂₀)对Cr³⁺离子浓度呈现出良好的线性关系,范围为0.6μM-1.4μM。裸眼和紫外-可见分光光度法的检测限分别为0.6μM和0.04μM,使之实现裸眼检测Cr³⁺离子。该方法简便易行,可用于实际水样中Cr³⁺离子的检测,其回收率为93%-107%。（2）谷胱甘肽功能化的金纳米粒子（GSH-AuNPs）实现对Pb²⁺离子的快速检测。分别合成粒径为13 nm和45 nm的球形AuNPs,并在其表面修饰上GSH,Pb²⁺离子能使小粒径的AuNPs聚集在大粒径的AuNPs的周围,形成了类似于“核-卫星”结构,从而实现GSH-AuNPs对Pb²⁺离子的选择性检测。在优化的条件下,体系在700 nm与520 nm处的吸光度比值（A700/A520）对Pb²⁺离子浓度具有良好的线性关系,检测限为80 nM。此外,该方法还应用与实际水样中Pb²⁺离子的回收率实验研究,回收率为96-120%。（3）基于Hg²⁺离子对6-巯基鸟嘌呤和金纳米粒子（6-TG-AuNPs）的抗聚集现象,设计了一种灵敏检测Hg²⁺离子的方法。当体系中不存在Hg²⁺离子时,向AuNPs溶液中加入6-TG,6-TG中的巯基（-SH）与AuNPs结合形成Au-S键,溶液颜色由红色变为蓝色,紫外吸收光谱发生红移。然而,当体系中存在一定浓度的Hg²⁺离子时,向AuNPs溶液中加入6-TG,由于6-TG中的-SH与环上的N原子更容易和Hg²⁺结合,从而失去了诱导AuNPs聚集的能力,此时,溶液颜色仍为红色。通过该方法,可定量检测Hg²⁺离子。实验结果表明,在优化的实验条件下,溶液在520 nm与720 nm处的吸光度比值（A520/A720）对Hg²⁺离子浓度呈现出良好的线性,线性范围为400 nM-1000 nM,检测限为8 nM。上述方法已成功应用于实际水样中目标金属离子的检测,实验设计的比色传感体系将为实现Cr³⁺、Pb²⁺和Hg²⁺离子的原位、快速检测开辟一条新途径。