过渡金属离子检测在生命和环境科学研究中具有重要的意义，构建其高选择性、高灵敏的荧光传感体系一直备受关注。由于过渡金属离子的固有特性，与金属离子结合后往往使得荧光受体发生荧光猝灭；而溶液中荧光猝灭的致因很多，使得基于荧光猝灭的检测信号可靠性较低，实用中受到很大限制。近年来，一些更具实用性能的新荧光传感模式，如OFF-ON型荧光传感和比率荧光传感等，在过渡金属离子检测中极受推崇。本论文旨在创新过渡金属离子的荧光传感模式，发展毒性过渡金属离子(如Cr3+和Hg2+)的新型荧光传感体系。论文共分为三章。　　 第一章介绍过渡金属离子的荧光分子传感研究进展。重点介绍OFF-ON型荧光传感和荧光比率法传感的主要类型和相关研究进展，并在此基础上提出本论文的研究设想。　　 第二章介绍了一种基于金属置换机理的Cr3+的OFF-ON型荧光传感体系。我们对一类普适型的多氮配体加以改造，将其与具有荧光猝灭效应的Cu2+络合，作为新的金属离子受体，利用金属置换机制实现了Cr3+的OFF-ON型荧光传感。实验发现：在水相中，探针分子对Cr3+有高选择性的荧光增强响应，而其它常见的金属离子的存在均不干扰Cr3+的测定。　　 第三章介绍基于巴比妥有序聚集的Hg2+荧光分子传感体系的设计，包括两种不同的荧光传感模式。第一种模式中，在巴比妥上衍生荧光团，利用Hg2+-巴比妥配位聚合后促进激基缔合物形成的过程，实现Hg2+的比率荧光法传感；第二种模式中，通过自组装在巴比妥上嫁接催化基团，利用Hg2+-巴比妥配位聚合后对其催化活性的放大效应，偶合底物的生荧反应，实现Hg2+的信号放大式荧光法传感。