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由于荧光检测技术具有方便快捷、灵敏度高、选择性好等优点，因此荧光识别检测成为选择性检测特定物种的良好选择。近年来对于与生命、环境相关的阳离子(主要是金属离子)以及阴离子的分子荧光传感器已经被广泛研究，在环境化学、生物化学以及细胞生物学等方面的应用也取得了一些进展。
本文主要对生命体系中一些重要金属离子以及生物磷酸根为目标底物，重点做了以下几方面的工作：
首先利用葸环作为二乙烯三胺间的桥连基团，设计合成了两个Bisdien大环多胺光致电子转移型(PET)荧光受体，以用于在不同的条件下分别对阴离子和金属阳离子进行荧光识别。研究发现两个受体均可利用配位导致荧光增强效应有效识别ZnⅡ。同时引入一对羟乙基侧臂的受体由于改变了配位原子的种类和数目，对FeⅢ也具有选择性荧光增强效应。由于可以识别不同氧化态的铁离子，这一受体已成功用于对FeⅢ/FeⅡ转变过程的跟踪。另一方面，不同pH条件下进行的磷酸根滴定实验表明，质子化受体更有利于受体与磷酸根的结合，结合时的氢键作用导致质子化阻断PET过程的能力下降，引起荧光强度的降低。实验结果表明具有ZnⅡ识别作用的PET类受体在质子化后可进一步用于对磷酸根的识别。金属配位后受体用于对磷酸根的识别还有待于进一步展开。
第二部分中，由于5—氨基邻菲咯啉既可直接与金属配位，同时又具有PCT型荧光团的特点，我们研究了它的荧光识别性能。通过一系列金属离子的滴定实验发现，5—AP与金属离子．ZnⅡ，MgⅡ结合导致荧光最大发射波长分别红移42 nm和22 nm。ZnⅡ还导致原发射峰的猝灭，滴定中存在等色点，是真正意义上的发射波长转变。因此我们认为MgⅡ主要通过与5—AP结合后促进5—AP芳环间的相互作用，导致长波方向544 nm处excimer峰的增强：而ZnⅡ主要与5—AP的杂环氮配位引起分子偶极矩发生变化，导致5—AP荧光发射波长的红移。竞争实验表明，ZnⅡ比MgⅡ具有更强的5—AP结合能力，NaⅠ，KⅠ，CaⅡ，MgⅡ的存在不干扰ZnⅡ的荧光响应。同时由于ZnⅡ配位导致了发射波长的红移，避免了自由受体荧光的干扰，使得5—AP有可能成为ZnⅡ定量识别的有效荧光探针。
为避免离子的荧光识别中溶剂的特殊要求及复杂受体合成的麻烦，我们在最后一部分工作中通过三步反应在石英基片表面形成了均匀的氨甲基葸自组装膜用于固液界面荧光识别。由于自组装膜分子的有序排列导致蒽环靠近并发生相互作用，荧光光谱中发现了450-500 m间较强的excimer发射峰。实验证明该自组装膜可通过固液界面的主客体相互作用实现ZnⅡ和AgⅠ的荧光识别。