荧光碳基纳米材料和贵金属合金纳米簇（NCs）作为两种新型的荧光纳米材料,具备与半导体量子点相似的光致发光性能,且同时兼有化学稳定性和优良的化学生物兼容性,因此,它们是潜在可以取代半导体量子点的最佳选择。然而,对于广大的科研工作者而言,它们的制备与应用还具有一定的挑战性,主要表现在以下两个方面：（1）所合成组份单一的荧光碳基纳米材料或者贵金属NCs的荧光量子产率（QY）一般都比较低,这将不利于荧光传感器的构建。（2）由于荧光碳基纳米材料表面基团的不确定性和缺乏多样性,其应用范围仍然受到一定的限制。因此,如何充分利用荧光碳基纳米材料和贵金属合金NCs优良的光学性质,将其应用到更广泛的领域还需要做进一步研究。本文主要从氧掺杂荧光碳基纳米带和贵金属合金NCs的制备出发,研究其独特的物理化学及光学性质,最终将其应用于环境及生物小分子的分析检测中。本论文的内容主要包括四个部分,概括如下：1、基于牛血清白蛋白（BSA）包裹的核-壳Au@Ag NCs（按参考文献制备）荧光淬灭效应定量分析检测环境中的硫(S^2-)离子。这主要是因为S^2-离子可以与Au@Ag NCs表面上的银离子或原子发生共价键合作用而形成Ag-S共价键,最终在其表面形成了Ag₂S沉淀而使其荧光淬灭。依此,我们构建了一种免标记的、简单的、快速的、高灵敏检测环境中S^2-离子的新方法。在优化实验条件下,核-壳Au@Ag NCs的荧光淬灭效率与S2。离子浓度在0-700μM范围内呈现良好的线性关系。同时,我们也可以根据不同浓度的S^2-离子对核-壳Au@Ag NCs荧光强度的淬灭程度不同,成功实现对环境中S^2-离子的半定量分析检测。2、基于核-壳Au@Ag NCs的荧光淬灭特性构建简单的、无标记的、快速的荧光传感器定量检测生物硫醇。该传感器是建立在巯基基团（-SH）能与Au@Ag NCs表面的银离子或原子之间发生较强的特异性结合反应,最终会使Au@Ag NCs的荧光强度发生改变的基础上,当往Au@Ag NCs溶液中加入一定浓度含巯基的氨基酸后,由于巯基与Au@Ag NCs之间可以通过强烈的Ag-S键而形成没有荧光的金属螯合物,最终导致Au@Ag NCs的荧光发生淬灭。故此,我们可以构建一种无标记的、简单的、快速的检测巯基氨基酸的新方法。在优化实验条件下,我们根据逐渐加入半胱氨酸（Cys）能使Au@Ag NCs荧光强度逐渐淬灭的现象,得到检测Cys在0.02-80.0μM范围内与Au@AgNCs的相对荧光淬灭强度（[（Fo-F）/Fo]）呈现良好的线性关系,且最低检测限（LOD）达到了5.87nM（3a）。在相同的实验条件下,我们对谷胱甘肽（GSH）也进行了定量分析检测实验,结果显示GSH在2.0-70.0μM范围内与Au@Ag NCs的[（Fo-F）/Fo]呈现良好的线性关系,最终检测GSH的LOD达到了1.01 μM （3σ）。另外,通过实验结果验证,该荧光传感器对巯基氨基酸具有很好的选择性。与此同时,我们也成功实现了在实际样品中分析检测巯基氨基酸,这充分说明此荧光传感器可以在一定程度上应用于生物体系中巯基化合物的分析检测。3、在碱性条件下,以BSA为模板分子和还原剂按10：1的金镍摩尔配比通过一步水热法成功合成了镍掺杂金镍合金NCs（Au-Ni NCs）。通过水热法制备的Au-Ni NCs不仅能够发射出强烈的红色荧光,且在340 nm波长激发下,在405 nm和640 nm处能够呈现两种荧光发射波长。同时,实验过程中我们发现在有镉(Cd²⁺)离子存在下,Au-Ni NCs的荧光强度将会得到很大程度的增强,相反地,在有汞(Hg²⁺)离子存在的条件下,Au-NiNCs的荧光强度将会得到较大程度的淬灭。基于此现象,我们设计了一种简单的、快速的、高选择的荧光检测环境中的Cd²⁺离子和Hg²⁺离子新方法。在优化分析实验中,Cd²⁺离子和Hg²⁺离子分别在0-200.0 μM和0-24.0μM浓度范围内,将会得到Au-Ni NCs的荧光强度随Cd²⁺离子和Hg²⁺离子浓度变化而逐渐增强或淬灭的动力学反应过程,且Cd²⁺离子和Hg²⁺离子的LOD大约都是1.8 nM,这一实验结果充分说明这种荧光分析方法可以同时实现对Cd²⁺离子和Hg²⁺离子的高灵敏分析检测。与此同时,我们也证明了此荧光传感器在环境检测分析中对Cd²⁺离子和Hg²⁺离子具有很高的选择性。4、以尿酸为碳氮氧源,通过一步简单的水热法成功制备了QY高达25.61%（硫酸奎宁为参比）水溶性良好的新型荧光氧掺杂,氮富集的碳基纳米带（ONPCRs）。通过这种方法合成的ONPCRs是一种具有类似稻叶状形貌长度约为80-160 nm的带状聚合物。有趣的是,ONPCRs在Hg²⁺离子或Ag+离子存在下,将会发生强烈的荧光淬灭效应。这可能是因为Hg²⁺离子和Ag+离子能够分别和荧光ONPCRs探针表面或边缘上O原子和N原子进行特异性结合通过Hg²⁺-O或Ag+-N化合键而最终形成没有荧光的金属复合物。基于此,我们应用荧光ONPCRs作为荧光探针成功构建了高选择、高灵敏直接检测Hg²⁺离子和Ag+离子的荧光传感器。该方法能够允许我们直接检测水体中低浓度的Hg²⁺离子和Ag+离子,实验结果显示,该离子传感器具有响应迅速、重现性好、线性范围宽、检测限低及选择性高等优势；对Hg²⁺离子的检测线性范围为2.0 nM-60.0 μM, LOD为0.68nnM；对Ag+离子的检测线性范围为5.0nM-80.0 μM, LOD为1.73 nM。另外,Hg²⁺离子或Ag+离子如果分别通过加入乙二胺（EDTA）或氨水（NH4OH）将其中的一种干扰离子掩蔽,我们就可以成功的检测其中一种重金属离子或循环使用荧光ONPCRs检测Hg²⁺离子或Ag+离子。因此,这种容易合成的荧光ONPCR将会在生物和环境监测分析中有巨大的潜在应用价值。总而言之,本论文新制备了荧光ONPCR和Au-Ni NCs,并基于此纳米材料的荧光信号改变将其应用于环境中重金属离子的分析检测；同时还拓展了核-壳Au@Ag NCs在环境和生物分析检测领域中的应用。