钯作为一种重要的过渡金属,在日常生活和工业生产的方方面面都有很广泛的应用。但钯的浓度在自然中的快速增长和生物积聚会导致极高的风险,严重威胁人类健康和生命系统的安全。因此,对环境和生物内钯浓度的检测有着非常重要的意义。传统的仪器检测方法灵敏度高,但价格昂贵、耗时过长且操作复杂。金属离子化学传感器由于其高度敏感和选择性在化学、生物学和环境科学领域已有重要作用。本文设计合成了一系列基于半菁染料和荧光素的反应型钯的荧光探针,研究了探针的紫外和荧光光谱性质,随时间、钯的浓度和pH变化的影响,对钯的选择性和竞争性以及在细胞成像中的应用。本文共分为三个部分:一、简要综述了化学荧光传感器的研究背景、识别机理,重点阐述了钯离子荧光探针的主要类型和近年来研究进展。二、设计合成了三例基于半花菁染料的反应型钯离子荧光探针。研究了其光谱性质、响应时间和对钯的选择性,实验结果表明,增加荧光基团的共轭范围,可以使荧光探针的荧光性质更好,荧光强度增加,并缩短了响应时间,细胞荧光成像实验说明探针可以检测到活细胞内的钯离子。三、设计合成了一例基于荧光素和香豆素的反应型钯离子荧光传感器。此探针能够在水体系中实现单独的两个荧光激发和发射,分别来自于荧光素基团和香豆素基团。与半花菁衍生物的探针相比,有着更好的水溶性、更强的荧光发射。