铅离子和镉离子是典型的两种重金属离子,具有高毒性和持续的生物累积性,对环境有极大危害。因此,构建快速定量检测铅离子和镉离子的方法对环境保护具有重大意义。多色荧光探针一般含有两个及以上发射峰,通过分析发射强度比对环境影响提供内置校正,可以大大提高检测精度。纸质传感器便携、成本低、可操作性强,在不借助额外手段情况下能够实现对分析物可视化检测,但在定量分析方面存在困难。针对以上问题,本文借助碳点、金纳米团簇（Au NCs）和发光氧化石墨烯三种材料独特的荧光性质和识别能力,分别构建对铅离子和镉离子特异性响应的多色荧光探针,并研究多色荧光纸质传感器对铅离子和镉离子进行现场快速可视化定量检测的效果,主要内容如下:（1）多色荧光纸质传感器对铅离子现场快速可视化定量检测设计合成多色荧光碳点,研究碳点对铅离子的响应。将对铅离子响应的碳点作为信号探针,以另一种对铅离子不响应且荧光颜色不同的碳点作为参比探针,通过优化混合比例构建多色荧光探针。实验结果发现,多色探针初显稳定的蓝色荧光,铅离子存在时,蓝色荧光被猝灭而红色荧光不变,在紫外灯下可肉眼观察到由蓝到红的宽色度变化。另外,铅离子浓度与荧光强度比(I₄₅₂/I₆₂₀)具有良好的线性关系,检测限低至2.89 n M,远低于WHO规定饮用水中铅离子最低允许含量（0.01 mg/L）,且探针具有较好的选择性和抗干扰能力,反应过程5 min即可完成。利用喷墨打印技术制备荧光纸质传感器,发现纸质传感器荧光颜色随铅离子浓度发生明显变化,可实现快速可视化检测铅离子。利用智能手机识别荧光颜色的RGB值,分析铅离子浓度与B/R值的数据得到良好的线性关系,检测限为45.86n M。实际水样的加标回收实验得到92.8%～115.2%的高回收率,证明利用多色荧光纸质传感器进行现场快速可视化定量检测铅离子的方法具有实用性。（2）多色荧光纸质传感器对镉离子现场快速可视化定量检测设计合成多色荧光纳米材料,并研究其对镉离子的响应。结果发现金纳米团簇的橙红色荧光可被镉离子特异性增强,而乙二胺修饰的发光氧化石墨烯（EDA-GO）比较稳定不受镉离子影响,因此选择二者作为构建多色荧光探针的材料。通过引入铜离子(Cu²⁺)优化多色荧光探针的可视化效果与选择性,加入镉离子后可在紫外灯下观察到探针显著从蓝色变为红色,同时发现镉离子浓度与荧光强度比(I_EDA-GO/I_{Au NCs})具有良好的线性关系,检测限低至33.3 n M,具有高选择性和高抗干扰能力,检测过程7 min左右即可完成。通过喷墨打印技术制备的荧光纸质传感器检测镉离子时可发生明显的荧光颜色改变,能够实现镉离子的可视化检测。进一步利用智能手机识别荧光颜色的RGB值,发现镉离子浓度与R/B值之间存在一定线性关系,能够实现快速定量检测,检测限计算结果为0.1μM,低于中国食品安全国家标准（GB 2762-2017）中规定镉在大米中的最高允许限量（0.2mg/kg）。另外,镉离子在大米样品中的加标回收率为91.4%～99.3%,证明多色荧光纸质传感器对镉离子现场快速可视化定量检测的方法具有实用性。