阳离子广泛地存在于自然界和生物体内,某些离子在保护生态环境、维持生命系统平衡、预测疾病等方面具有重要意义。阳离子检测在化学、环境科学、生物学、临床诊断等领域已经变得非常重要。荧光探针检测金属离子具有灵敏度高、选择性好、实时无损以及操作简单等优点,具有非常广泛的应用前景,已经成为目前检测金属离子的主流方法。基于此,本学位论文合成了三种新型小分子荧光探针。采用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、核磁共振氢谱、质谱和密度泛函理论计算分析了探针的对金属离子的响应性能。（1）罗丹明衍生物RC1由罗丹明6G酰肼与7-二乙胺基香豆素二酮经缩合制备而成。作为一种比色、比率型荧光探针,RC1-Cu²⁺荧光探针在中性水媒介中表现出高灵敏度与选择性,通过溶液由黄色到红色的颜色变化实现了对Cu²⁺的裸眼识别。RC1对Cu²⁺的检测限6.88μM。在pH=10的条件下,RC1实现对Hg²⁺的检测,对Hg²⁺的检测限为2.96μM。同时在实际水样中实现了对Cu²⁺和Hg²⁺浓度的检测。也测试了此探针在人子宫颈癌传代细胞（HeLa）中对Cu²⁺的检测能力。（2）探针RC2由罗丹明6G酰肼与7-羟基香豆素二酮合成,在甲醇溶剂里,RC2是一种高选择性的Co²⁺和三价金属离子荧光探针,在纯水里可以选择性识别Al³⁺。通过溶液颜色变化实现了对Cu²⁺的裸眼识别。探针RC2对Cu²⁺的检测限为86.8 nM。同时研究了RC2在甲醇和水的混合溶液里的聚集诱导比率发射现象。（3）探针RC3由罗丹明B乙二胺与吲哚-3-羧酸酸碱中和反应而成,RC3是一种Pd²⁺的高灵敏度、高选择性的比率型荧光探针,通过紫外、荧光光谱分析,核磁氢谱,质谱和密度泛函数理论探究了探针和离子结合过程。RC3对于Pd²⁺的检测限为0.17μM。同时该探针成功用于监测细胞（HeLa）中的Pd²⁺。