氟离子和硫离子作为常见阴离子,不仅广泛存在于环境中,而且参与了生物体中的多种生理活动。在一定浓度范围内,对人体有益,而超过一定浓度后,会威胁人体健康,甚至导致死亡。因此,对氟离子和硫离子的高灵敏度、高选择性检测对于保障环境安全与人体健康都具有重要的意义。相比于传统检测方式,荧光分析法具有快速、灵敏、便捷的优点,近年来逐渐成为分析的热点。目前,对于阴离子的荧光检测法大多存在荧光材料的制备繁琐、需高温合成、特异性差和需在有机/混合溶剂中进行检测等缺点。针对以上问题,本文利用具有易于修饰、高摩尔消光系数和荧光量子产率、优异的化学和光热稳定性等优点的苝酰亚胺衍生物作为发色团,使用合适的金属离子配体对其进行修饰之后与特定的金属离子配位,最终形成了一种以水溶性超分子聚集体作为荧光探针的传感系统。该传感系统采用“金属置换法”分别实现了对氟离子和硫离子的快速、准确检测。该方法利用了金属离子与阴离子间的高亲和力。将金属离子作为特异性识别位点,苝酰亚胺衍生物作为发色团,从而避免了识别位点的复杂设计与合成。具体内容如下:（1）利用铝离子和氟离子间的强结合能力及谷氨酸上羧基的良好配位能力,通过“一步法”合成了谷氨酸功能化的苝酰亚胺衍生物（PDI-Glu）,赋予了苝酰亚胺与金属离子配位的能力,并且增加了具有优异光学性能的苝酰亚胺的水溶性。在和铝离子配位后形成的PDI-Glu/Al3+超分子聚集体作为“开启”型荧光探针用于氟离子的检测。通过吸收和发射光谱研究了PDI-Glu/Al3+探针的传感性能和机理。氟离子的存在将触发PDI-Glu/Al3+聚集体的解聚集,并导致PDI-Glu/Al3+荧光强度的显著增强。检测限为0.24μmol/L,线性范围为0.4至42μmol/L,可视化检测限为8μmol/L,且本体系表现出良好的特异性。经验证,该实验可检测牙膏和自来水样品中的氟离子,且具有优异的精密度和回收率。（2）对于硫离子的检测,利用组氨酸优异的水溶性及良好的金属离子配位能力等特点,合成了组氨酸修饰的苝酰亚胺衍生物（PDI-His）,通过与镉离子配位制备成一种水溶性PDI-His/Cd2+超分子聚集体,获得了硫离子的荧光增强型探针。机理实验表明,硫离子的存在会诱导超分子聚集体的解聚集,PDI-His单体的重新游离会导致荧光强度的显著增强。该探针合成简单、制备方便且灵敏度高,可用于特异性识别硫离子。检测限为0.41μmol/L,线性范围为5-40μmol/L。最后,在菠菜、白菜、茼蒿等蔬菜和味精实际样中进行了硫离子检测,并采用碘量法对本方法的准确性进行了验证。