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汞是一种即使在浓度非常低的条件下也具有高度毒性和生物积累性的重金属元素。一旦释放到环境中，不可降解，只能被稀释或者转换。汞对人类的损伤非常可怕，它可以在人的大脑，肾脏，和一些器官中聚集。因此发展一项快速灵敏的方法检测环境中的汞离子十分重要。目前，大量的分析方法已经应用于检测Hg2+中，通常用于分析Hg2+的方法有仪器分析法、荧光探针检测法以及电化学传感器等。但是，在实际应用中，这些方法都有一定的局限性，比如仪器分析法通常需要对样品进行复杂的前处理工作；许多荧光探针在制备过程中需要苛刻的反应条件，在应用于检测时水溶性不好，容易受到其他金属离子的干扰；电化学传感器容易受到温度的影响，在进行检测前需要稳定电压；最重要是这些方法检测的时间过长，无法实行在线快速检测。二氧化硅一直是生物矿化模拟的热门对象。传统方法来合成二氧化硅纳米粒子经常需要许多如高温、强酸、强碱等苛刻条件。而通过仿生学原理为制备二氧化硅纳米粒子开辟了一个新天地。本课题明确引入仿生学概念，以生物矿化为机理，通过模拟矿物质在生物体内形成的过程，指导荧光二氧化硅纳米粒子的合成。稀土元素例如Tb、Eu具有许多优势。由于具有优良光学性，已经广泛的应用于超灵敏的生物分析法中，本文制备了一种基于Tb的新型仿细胞膜结构的纳米传感器，通过荧光淬灭的原理，实现对Hg2+的检测。首先了通过利用氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）使二氧化硅纳米粒子修饰上氨基，通过氨基可以将金属螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）修饰到二氧化硅纳米粒子表面。EDTA可以与稀土元素Tb配位，形成[Tb（EDTA）（H2O）3]复合物。这时纳米粒子并没有荧光强度。当纳米粒子与羧酸钙盐（CaDPA）接触时，DPA会与[Tb（EDTA）（H2O）3]复合物中的水竞争，将水替换下来，从而形成[Tb（EDTA）（DPA）]结构，此时荧光强度显著增强。当Hg2+出现时，Hg2+把Tb3+替换下来，从而形成了[Hg（EDTA）（DPA）]复合结构，导致基于铽的纳米粒子荧光发生淬灭。通过向纳米粒子传感器中加入不同浓度的Hg2+以考察传感器的灵敏度。实验证明，当CaDPA浓度为100μM，纳米粒子的浓度为3.0mg/mL时，纳米粒子的荧光强度最好；在应用于检测Hg2+时，仅需几秒钟就可完成检测；纳米粒子的荧光强度与Hg2+的浓度呈现良好的线性关系，经过拟合计算得出检测限为50μM；传感器在pH7.0或7.5时展现良好的检测效果；其它金属离子对检测没有干扰作用，即传感器对Hg2+呈现良好的选择性，可以实现检测。