量子点（Quantum Dots,QDs）因具有稳定性好、吸收谱宽、发射谱窄、及抗漂白能力强等优势,在光电器件、细胞标记、及传感等领域引起了科研人员极大的研究关注,尤其是在重金属离子检测领域发挥着越来越重要的积极作用。重金属污染会对环境及生物体造成巨大的危害,引起了全球的关注并成为研究热点。基于荧光QDs的重金属离子检测是一种简单、快速、特异性强的方法,并可视觉化检测。人们通过优化并创新制备方法以获得稳定性好、量子效率（Quantum Yield,QY）高、发射光谱可调的功能化QDs,以实现重金属离子的高灵敏度、高选择性检测,但目前仍存在一些不足和挑战。如QD基的重金属离子传感器主要集中在镉基、汞基等高毒性QDs,易对环境造成二次污染,且灵敏度低;荧光猝灭传感模式易造成假阳性信号,难以实现痕量精确测量;缺少参考信号,容易受到环境和仪器不稳定的干扰,降低实验结果的准确性;对重金属离子的实时、在线、高选择性检测仍然是一个挑战。针对以上问题,本文通过热注入法制备了AgInZnS（AIZS）QDs,并以微乳法将其转为水性,用于高选择性、高灵敏地分析水相中的Cu²⁺;为了简化制备过程并实现对金属离子的荧光增强比值传感,利用一步水相法制备了稳定性好、QY高的亲水性AIZS QDs,并探究了其对Cd²⁺的荧光增强比值传感特性;并将AIZS QDs和光纤有机结合,实现了Cu²⁺的高灵敏、高选择性、实时检测。本论文的主要研究工作如下:（1）归纳了QD基重金属离子检测的荧光猝灭和增强传感机制,进一步梳理了国内外研究现状,分析了当前QD基荧光金属离子传感的不足,为后续通过各种方式获得功能化的亲水性AIZS QDs以提高重金属离子传感特性提供理论依据,并为后面的研究工作指明方向。（2）研究了无机AIZS QDs的Cu²⁺传感特性。利用热注入法制备AIZS QDs,通过微乳法获得了稳定性好的亲水性AIZS–GO QDs和AIZS–DTAB QDs,并应用于荧光传感器检测水相中Cu²⁺。它们对Cu²⁺都有很好的特异性,同时研究了表面活性剂对传感性能和机制的影响。（3）构建了AIZS/氮掺杂石墨烯QDs（Nitrogen doped Graphene QDs,NGQDs）双发射比值传感器,并探究了其对Cd²⁺的传感特性。通过水相法直接合成巯基丙酸修饰的（3-Mercaptopropionic Acid,MPA）AIZS QDs（AIZS–MPA QDs）,优化合成过程,获得最优QDs的中心波长为550 nm,QY为41.2%。并用来检测水相中的Cd²⁺,Cd²⁺能够增强AIZS–MPA QDs的荧光强度,增强机制为Cd²⁺对QDs表面缺陷的有效钝化。最终,将AIZS–MPA QDs和NGQDs以一定比例混合,构建荧光增强型Cd²⁺比率传感器,实现了高灵敏度、高选择性检测。该方法可有效消除假阳性信号、仪器波动以及环境带来的干扰。（4）探究了水性AIZS–SDS QDs涂覆光纤传感器对水相中Cu²⁺的检测性能。通过微乳法以十二烷基硫酸钠（Sodium Dodecyl Sulfate,SDS）为表面活性剂将油性AIZS QDs转为亲水性稳定的AIZS–SDS QDs,在聚乙烯醇的作用下稳定坚固地将其沉积在“Y”型光纤端面,实现了对水溶液中的Cu²⁺的高选择性、高灵敏度检测。并通过吸收光谱、PL光谱、荧光寿命、及XPS手段证明了电子转移导致荧光猝灭的传感机制。