固态纳米孔具备高稳定性、几何结构可调控性、制孔材料多样性等优点,成为新型纳米传感器的研究热点。基于固态纳米孔的传感器被用于DNA测序、分子检测、离子检测等物质的定性、定量分析。其中,传感过程中的信号检测与分析是研究传感器的重要环节,受多种材料和环境因素的影响。此外,利用固态纳米孔实现重金属离子检测的便携性和灵敏度仍然是应用中的一个难题。本论文以上述两方面为出发点,根据目前的研究现状,对固态纳米孔电学特性的影响因素进行实验探究和理论分析,并构建了一种基于DNA适体功能化修饰的固态纳米孔的重金属离子传感器。本文着重从以下两方面开展研究工作:1、为了明确固态纳米孔检测信号的影响因素,优化检测条件,基于聚对苯二甲酸乙二酯多纳米孔膜构建离子检测系统,并从离子电导率和1/f噪声等电学特性出发,探究离子浓度、溶液pH值、离子种类、外加电场、孔道表面修饰等对电学信号的影响。实验结果表明存在某一临界浓度,使得离子电导率随表面电荷密度从平稳变化过渡到快速变化趋势。从电流功率谱表现出来的1//噪声主要受孔道表面电荷波动和载流子数目影响,其大小表现出较强的电压、离子浓度和离子种类的依赖性。较小的溶液浓度、pH以及适当增加偏置电压有利于促进信号1/f噪声的降低,此外,实验发现在纳米孔表面修饰生物素和链霉亲和素能够改善1/f噪声。2、构建了玻璃固态纳米单孔的汞离子检测传感器,实验结果表明该检测技术的检测限可达1 pmol/L,远低于饮用水标准(5 nmol/L)。主要是对制备的纳米孔孔道进行功能化修饰,将DNA适体固定在孔道表面从而实现对汞离子的特异性检测。带二价正电的汞离子与其形成折叠结构后不同程度地改变了纳米孔的表面电荷密度,通过检测I-V曲线并分析其整流比在一定程度上对汞离子浓度进行定量分析。该检测技术有望用于汞离子的快速、高灵敏度、低成本的超痕量检测。