苝二酰亚胺类衍生物（PDI）的种类非常多。它的核心部分是由五个苯环构成并含有较大的π-π共轭平面。用相同取代基取代PDI的不同位置或不同取代基取代PDI的相同位置都将对其性质产生巨大的影响。把PDI单元与多个功能团取代基结合在一个分子中,可以获得具有新颖的光电性质的化合物。PDI分子核心部分的共轭结构使该分子内电子是离域的、电子云的极化率很高,从而使PDI具有较高的荧光量子产率、光稳定性、热稳定性、化学惰性和宽吸收光谱。基于这些性质,本论文合成了三种简单的PDI,并应用其构造了光电传感器和荧光探针,用于盐酸多巴胺（DA）、抗坏血酸（AA）和常见三价离子的检测。论文内容包括:1、合成了棒状的二甲基PDI（DPDI）,纤维状的羧基PDI（CPDI）和二维褶皱层状的氨基PDI（APDI）,并对其光电性质进行比较。选出具有良好光电性质的氨基PDI,将其作为光敏材料构建光电传感器,并用于DA的检测。2、二维褶皱层状的APDI具有很好的光电性质,但当其表面被羟基氧化钴（CoOOH）修饰时,其光电性能将会被减弱,加入AA后,其光电性能恢复。基于此,本实验首次展示了以CoOOH纳米片为减弱剂的光电APDI材料的制备,并用于构建光电传感器,用于AA的定量检测。3、APDI的水溶液具有两个荧光发射峰(F₅₄₉和F₅₉₈)。但当其表面被CoOOH修饰时,APDI的荧光性能被CoOOH有效地淬灭。当加入AA后,CoOOH修饰的APDI的荧光性质被恢复,同时荧光强度比值(F₅₄₉/F₅₉₈)与AA的浓度成正相关。因此用CoOOH修饰的APDI构建的比率型荧光探针可用于AA的定量检测。4、纤维状的DPDI在F₅₅₅和F₅₉₈处都具有很强的荧光发射峰。当加入三价离子(Fe³⁺、Cr³⁺、Al³⁺)后,F₅₉₈/F₅₅₅将变大。基于此,该荧光传感可用于三价金属离子的检测。当加入NaOH溶液后DPDI的F₅₉₈/F₅₅₅比值将会恢复,DPDI对三价离子的识别过程是重复可逆的。基于此,本实验还可以用于pH的比率型检测。