本文以光致荧光有机聚合物纳米膜（PNFs）为研究对象,优化了PNFs的制备条件,研究了其结构和光学性能,并对其成膜机理进行了深入探究;通过对PNFs进行微量二氧化硅修饰,探讨了修饰后光致荧光有机聚合物/二氧化硅复合纳米薄膜（PSNFs）的结构及光学性能;将PNFs用于铁离子的含量检测,探讨了PNFs对铁离子的特异响应性机理,实现了实际水溶液中铁离子的高灵敏性荧光检测。（1）以柠檬酸与L-半胱氨酸为原料,通过固相加热方法得到具有荧光的聚合物粉末（PPs）,再将PPs溶于水中,加以超声辅助,最终生成高光致荧光聚合物纳米膜（PNFs）,量子产率（QY）为76%。运用FT-IR,XPS,高分辨TEM,SEM,AFM,TOF LC/MS及UV/Vis等技术,表征了PNFs的结构、组成、形貌和光学特性。利用激光扫描共聚焦显微（LSCM）技术,原位观察了PNFs的形成过程,结合分子动力学（MD）模拟,提出了PNFs的自组装形成机理。（2）优化了PNFs的形成条件,包括原料配比、反应时间、温度、溶剂、聚合物浓度以及超声辅助等诸多因素。以PNFs水溶液为培养液培养豆芽,蒸馏水作对照实验,通过比较培养豆芽的长度及豆芽组织切片的荧光显微成像,表明PNFs对豆芽的生物相容性,及PNFs在豆芽组织细胞荧光显微成像中的增色作用。（3）通过痕量有机硅对PNFs进行表面改性,制备了荧光有机聚合物/二氧化硅复合纳米薄膜（PSNFs）。与单独PNFs相比,PSNFs在荧光强度、光稳定性和量子产率方面的性能,均得以提升。在有机硅用量相同的情况下,有机硅的类型对PSNFs的荧光特性几乎没有影响。PSNFs对豆芽的生长具有生物相容性,在豆芽组织细胞荧光显微成像中具有增色作用。（4）通过仪器分析并结合MD模拟,证实了二氧化硅和PNFs组分之间有较强的氢键等相互作用;这一相互作用,是PSNFs光学性能提高的原因所在。（5）评估了PNFs对多种金属离子的荧光响应性,包括Na⁺,K⁺,Ag⁺,Mg²⁺,Co²⁺,Cu²⁺,Zn²⁺,Cd²⁺,Hg²⁺,Pb²⁺,Al³⁺和铁离子。与其他金属离子相比,铁离子对PNFs表现出最强的荧光猝灭能力,PNFs对蒸馏水中铁离子的检测限为0.08μM。将PNFs用于实际水中铁离子的检测,三组平行测试中相近的检测值和较小的标准偏差,验证了PNFs用于真实水中荧光检测铁离子的可行性。（6）探索了PNFs荧光检测铁离子的几种荧光猝灭机理,其包括颜色反应,静电相互作用,荧光共振能量转移和电子转移等。在实验分析和理论计算的基础上,将铁离子对PNFs的荧光猝灭归因于两者之间的电子转移。