本论文研究内容主要分为三部分:首先,我们合成了三种功能化纳米硅胶（FNSiG-Ⅰ,FNSiG-Ⅱ,FNSiG-Ⅲ）。对三种功能化纳米硅胶和中间化合物进行了全面表征。研究了三种功能化纳米硅胶对金属离子Fe（Ⅲ）,Cu（Ⅱ）,Zn（Ⅱ）,Cd（Ⅱ）,Cr（Ⅵ）,Hg（Ⅱ）,Pb（Ⅱ）,Co（Ⅱ）,Ni（Ⅱ）,Ag（Ⅰ）的吸附性能。考察了三种功能化纳米硅胶在最优条件下萃取实际样品中被测痕量金属离子的能力。在pH为5时,三种功能化纳米硅胶都能选择性的吸附Pb（Ⅱ）,Ag（Ⅰ）,尤其是Pb（Ⅱ）。对这两种离子的萃取效率最低的有66%,最高的接近99%。在pH为1时,三种功能化纳米硅胶成为Ag（Ⅰ）的选择性萃取剂,在最优条件下萃取效率分别为:88.5±0.4,39.2±1.4,99.6±0.4。其次,利用2-氯甲基吡啶为原料对基于吡啶的大环分子进行了修饰,得到了配体L’。合成了该配体L,L’和一系列金属离子的配合物,用X-射线单晶衍射,元素分析确定了这些配合物的组成,研究了它们的紫外光谱和电化学性质。最后,研究了Cu（Ⅱ）配合物,[CuL（NCMe）]²⁺,对碘离子的选择性识别。