过渡金属离子在生物、工业、和环境等领域有着非常重要的应用,如何定性与检测而受到广泛关注。铜离子(Cu²⁺)和铁离子(Fe³⁺)是人类和动物体内最重要的过渡金属离子之一。其中,铜在人体微量元素含量位列第三,Cu²⁺作为蛋白质和酶的组成部分是代谢过程中重要的必需微量元素。正常情况下,人体内约含100～120mg的铜,微量铜有助于提供生理过程所需的能量,并有助于在血液中形成血红素。但是过量的铜离子在人体内积累,会使人产生疾病,同时,也会造成环境污染。同样地,铁作为人体必须的微量元素之一,在渗透调节,催化,代谢,生物矿化和信号传导中起着至关重要的作用。但是,过量摄入Fe³⁺也会导致多种疾病,例如阿尔茨海默氏病,亨廷顿氏病和帕金森氏病,并且也会导致一些环境问题。因此,开发能够高选择性与高灵敏度的探针检测Cu²⁺和Fe³⁺对生物研究和环境科学具有重要的意义。在过去的几十年中,人们开发多种方法实现对金属离子的检测,包括原子吸收法,伏安法,电感耦合等离子体原子发射光谱法和色谱法。尽管这些方法可以以比较理想的灵敏度和检测限来检测金属离子,但它们有些缺点,限制了进一步的广泛使用,比如需要大型的仪器设备,高昂的花费,专业的操作和较长的分析时间。荧光法由于其低成本,高灵敏度,高选择性和快速响应的优异性能,同时,比色法由于其方便、快捷、甚至可以实现裸眼现场检测离子的含量变化,而受到人们的广泛喜欢。本文设计合成了2种新型的钌配合物探针,这两种配合物采取不同的配位模式,一种可以作为比色识别探针,另外一种可以作为荧光识别探针。这两个探针对金属离子的选择性、敏感性、络合机理,我们进行了系统的研究。此外,我们还探究了他们在试纸条和水样中的应用。第一章,我们阐述了Cu²⁺和Fe³⁺的重要性以及检测的意义,常见的金属离子的检测方法,钌配合物的研究概况和Cu²⁺和Fe³⁺的研究进展。最后提出了本论文研究课题的主要内容。第二章,我们制备了具有席夫碱型的钌配合物,作为“裸眼”比色探针,可同时检测乙腈溶液中和试纸中的Cu²⁺和Fe³⁺。该探针检测Cu²⁺的检测限（LOD）可以低至3.26×10^-8M,并伴有从粉红色到无色的可见颜色变化;检测Fe³⁺的检测限（LOD）为3.12×10^-7M,并且溶液的颜色从粉红色变为浅黄色。第三章我们合成了可以专一性识别Cu²⁺的钌配合物荧光探针。该探针具有长的发射波长、高的选择性和灵敏度,该探针对Cu²⁺的检测限为1.776×10^-8M。另外,该探针已成功用于试纸条实验与检测环境真实水样中的Cu²⁺。