介孔氧化硅由于具有高度有序的孔道结构、连续可调的孔径以及大的比表面积，从1992年发明至今已引起了催化、环境以及能源等领域研究人员的广泛关注。伴随着纳米材料交叉科学的蓬勃发展，近年来，以荧光介孔氧化硅为主体的新型有机/无机杂化材料在金属离子检测与分离、智能药物运输以及生物显像等新领域的应用取得了极大进展。但是，作为复合材料的主体，荧光介孔氧化硅纳米粒子既要有良好的单分散性，又要兼具孔道的畅通性，因此在制备上存在一定的难度，其成熟简单的合成路线与制备条件仍需探索与优化。相比于无机荧光纳米粒子，有机荧光染料分子与介孔纳米粒子的复合在制备上更容易实现，并且由于有机荧光染料种类丰富，制备得到的复合物的荧光性能也更容易调控。本论文主要以单分散的介孔氧化硅纳米粒子为基质，通过将单种及多种有机荧光染料引入到基质的孔道、孔壁中，构建了荧光连续可调的荧光介孔氧化硅纳米粒子，并成功将其应用到重金属离子检测及多通道生物成像，可控药物释放中。　　 本论文的第二章以具有良好单分散性和尺寸均一的介孔氧化硅纳米粒子为载体，将硅烷基化后的探针分子(SGAAn)采用后接枝法引入到介孔纳米粒子的孔道中，得到了对金属Cu2+具有识别性能的猝灭型荧光探针，考察研究了染料负载量对探针检测灵敏度的影响，通过对不同金属离子的检测，研究了该探针的选择性和抗干扰性，并且探讨了Cu2+淬灭探针可能的络合机理。　　 本论文的第三章将罗丹明101衍生物与对锌离子有选择性识别能力的8-氨基喹啉类荧光探针分别引入到核-壳型介孔氧化硅纳米粒子的核区与介孔壳层，以受致密氧化硅保护的罗丹明101衍生物为荧光信号参比单元，以氨基喹啉为荧光信号报告单元，制备了锌离子比率荧光探针，考察了该探针的选择性、检测极限、光稳定性等一系列性能，并且考察了其对锌离子的吸附移除能力。　　 基于传统的金属离子比率荧光探针设计和制备过程相对复杂的缺点，本论文第四章以荧光PMO（有序介孔有机硅）纳米粒子为载体，利用自组装技术，将具有荧光共振能量传输能力的染料对中的能量给受体分子分别引入到介孔粒子的孔壁与孔道中，二者分别作为铜离子比率荧光探针的参比单元和报告单元，并同时将金属离子的络合单元引入介孔的孔道，最终通过一步合成将探针的各个组成单元分别排布在介孔纳米粒子的不同空间，制备得到了新型的铜离子比率荧光探针。通过研究表明，该探针克服了目前均相比率荧光探针制备复杂、检测灵敏度不高、难以用在水相体系的缺点，显示出对目标金属离子良好的选择识别能力，且检测灵敏度高。这种探针制备路线不仅大为简化了比率荧光探针的设计与制备，还提高了其对金属离子的检测灵敏度，为高性能的比率型金属离子荧光探针的设计与制备提供了一条新的思路。　　 最后，本论文在第五章将具备荧光共振能量传输能力的多元染料以不同比率引入到介孔氧化硅的骨架中，制备了一系列单波长激发、多波长发射的PMO纳米粒子，粒子具有良好的单分散性。相比于骨架亲水的无机介孔氧化硅材料及骨架疏水的介孔碳材料，这种多彩的PMO纳米粒子由于孔壁表面富含硅羟基，因此具有良好的亲水性;又因其骨架中含有带芳香环的染料分子，因此骨架极性可通过简单的改变染料分子的种类及引入量实现调控，从而实现了骨架亲疏水性与粒子荧光色彩之间的有机关联。这种具有两亲性质的多彩荧光纳米粒子由于孔道畅通，亲疏水性及荧光发射波长可调，因此可作为一种多通道示踪型的药物分子载体。本论文主要研究了这种单波长激发的多彩纳米粒子作为可多通道示踪的药物载体时，对不同疏水性的药物分子的负载及释放性能。通过精细调控染料引入量及种类，实现了对不同药物分子的同步释放及同种药物分子的异步释放。该类表面极性连续可调的多彩荧光介孔氧化硅纳米粒子有望为疾病治疗方案和药物的筛选提供一种高效的多色荧光标记系统。