工业生产过程中如果不注重环境保护可能会导致一些离子排放到环境中,经过食物链的积累会在人体内富集,对人类健康造成威胁。荧光检测法因为它的操作简便、设备便宜等优点而得到广泛应用。在本论文中依据吩噻嗪与三聚噻吩两类荧光团总共设计并合成了四种荧光探针,这些探针具有选择性好、抗干扰能力强等优异性能,最后研究了一些实际应用。具体工作如下:（1）以吩噻嗪为荧光基团,合成了一种可以检测Hg²⁺的荧光探针PPM。在（DMSO/H₂O=1:3,V/V）溶剂中,该化合物基于ICT的机制显现出了对Hg²⁺的高选择性、高灵敏度（检测限为12.5 n M）、较强的抗干扰性和很快的响应时间（1分钟内完成检测）。滴入Hg²⁺后,455 nm波长的蓝色荧光减小,而528 nm波长的绿色荧光加强,表现出比率型的开启响应。用PPM检测海产品中的Hg²⁺,具有较好的准确度和精密度。最后,PPM已成功用于活细胞中Hg²⁺的高度选择性检测和成像,以及基于滤纸/TLC硅胶板的肉眼比色测定。（2）以吩噻嗪为荧光团,设计合成了一种酰腙类荧光探针PN,可以应用于环境水样中Cu²⁺的检测。在性质研究中发现,在（DMSO/H₂O=1:3,V/V）溶剂中,加入Cu²⁺能够使探针PN的荧光淬灭,且一般的金属离子不会影响对Cu²⁺的检测,具有较高的灵敏度（检测限为0.179μM）、较短的响应时间和较好的可逆性。通过Job’s plot图提出了PN与Cu²⁺绑定常数为1:1的络合机理,核磁共振氢谱（¹H NMR）、高分辨质谱（HR-MS）和傅里叶转换红外光谱（FT-IR）对该机理都得到了很好的验证。负载PN的滤纸、硅胶板和硅胶粉可以直接、方便的裸眼比色检测Cu²⁺。此外,PN对于水样中Cu²⁺的检测具有较高的准确度和精密度.（3）设计合成了一种新型的基于三噻吩乙炔基苯胺的比色—荧光双通道荧光探针TTA。实验结果显示,TTA在荧光上能够对Fe³⁺和Cu²⁺离子分别表现出增强和淬灭现象。TTA对Fe³⁺/Cu²⁺识别过程具有可逆性,并在1分钟内迅速完成,对Fe³⁺和Cu²检测限分别为1.09×10^-7 M和4.48×10^-7M。通过Job’s plot图、氢谱、碳谱和红外等研究了TTA与Fe³⁺/Cu²⁺的结合方式和识别机制。此外,利用基于TTA的滤纸条和硅胶粉可以非常简便直观地测定水中的Fe³⁺和Cu²⁺。（4）设计合成了一种新型的基于三噻吩乙炔基苯胺的席夫碱类荧光探针TTB。研究结果表明,该探针可以对Hg²⁺特异性识别,不受一般金属离子的干扰,检测限为2.349×10^-7M,在一分钟之内可以完成对Hg²⁺的检测。另外,通过含有TTB的滤纸可以很直观的检测水中的Hg²⁺,使TTB得到了实际应用。