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比色传感由于兼具操作简单、成本低廉、响应时间短和肉眼能直接观察响应信号等特点，不仅在食品安全、医疗健康等方面有着不俗的表现，更是在环境分析领域占有非常重要的地位。比色传感在环境检测中满足了实时和现场分析的要求，缩短了对环境污染物的定性和定量过程，提升了初步判断的速度。本文首先介绍了环境污染物的常见分析方法和构建方案，并总结出这些方法的优缺点。按照比色传感器所组成物质（纳米材料、有机光敏分子和生物分子）的性质分类，详细地介绍了基于等离子纳米材料、生色分子、染料等显色剂所构建的显色体系，得出了传统显色体系有显色不可逆、显色底物缺乏特异性和单颜色显色存在识别障碍的三点不足之处。本文设计出三种基于比色传感的新型显色体系，三种不同的可视化传感平台不仅解决了上述问题，而且成功应用在三种不同环境污染物的分析检测中，具体内容如下：
一、利用合成的银纳米颗粒（AgNPs）具有的局域表面等离子体共振（LSPR）效应，在对应吸收波长的蓝光激发下，引入显色底物2,2-叠氮基双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS），构成了检测卤素离子（Cl-和Br-）的比色传感体系。在该体系中卤素离子充当光催化作用的辅助因子，而由此构成的显色体系具有回到初始状态的能力。借助透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电子自旋共振光谱仪等，研究了蓝光控制的可逆银纳米酶反应网络的特征和机理，并探索了该纳米酶反应网络如生命般自适应性的意义。
二、发现了铀酰离子（UO22+）具有类似过氧化物酶的性质。选取ABTS作为显色底物，在过氧化氢（H2O2）存在时，含有UO22+的溶液发生信号响应，由此构成了检测UO22+的显色体系。通过紫外-可见分光光度计、电子自旋共振光谱仪、荧光光度计和电子自旋共振光谱仪等仪器进行机理探究，通过不同显色底物实验研究了UO22+的底物选择性，通过条件优化实现基于静电趋势作用的过氧化物模拟酶比色检测铀酰的目标。最后检验了该方法在实际水样中的信号响应能力。
三、利用吡咯还原三氧化钼（MoO3）纳米片制备含有氧空位的MoO3-x纳米片分散液，发现了通过调节温度可以调控MoO3-x的局域表面等离子体共振（LSPR）峰，由此产生不同颜色的纳米片分散液。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计对多种颜色的纳米片分散液进行表征测试。选取了蓝色和蓝绿色的MoO3-x纳米片分散液作为检测H2O2的比色传感平台，通过调节pH实现条件的优化。最后进行了实际水样的测定，评估了在真实环境下该体系的性能。
一、利用合成的银纳米颗粒（AgNPs）具有的局域表面等离子体共振（LSPR）效应，在对应吸收波长的蓝光激发下，引入显色底物2,2-叠氮基双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS），构成了检测卤素离子（Cl-和Br-）的比色传感体系。在该体系中卤素离子充当光催化作用的辅助因子，而由此构成的显色体系具有回到初始状态的能力。借助透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电子自旋共振光谱仪等，研究了蓝光控制的可逆银纳米酶反应网络的特征和机理，并探索了该纳米酶反应网络如生命般自适应性的意义。
二、发现了铀酰离子（UO22+）具有类似过氧化物酶的性质。选取ABTS作为显色底物，在过氧化氢（H2O2）存在时，含有UO22+的溶液发生信号响应，由此构成了检测UO22+的显色体系。通过紫外-可见分光光度计、电子自旋共振光谱仪、荧光光度计和电子自旋共振光谱仪等仪器进行机理探究，通过不同显色底物实验研究了UO22+的底物选择性，通过条件优化实现基于静电趋势作用的过氧化物模拟酶比色检测铀酰的目标。最后检验了该方法在实际水样中的信号响应能力。
三、利用吡咯还原三氧化钼（MoO3）纳米片制备含有氧空位的MoO3-x纳米片分散液，发现了通过调节温度可以调控MoO3-x的局域表面等离子体共振（LSPR）峰，由此产生不同颜色的纳米片分散液。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计对多种颜色的纳米片分散液进行表征测试。选取了蓝色和蓝绿色的MoO3-x纳米片分散液作为检测H2O2的比色传感平台，通过调节pH实现条件的优化。最后进行了实际水样的测定，评估了在真实环境下该体系的性能。