近年来,由于比色和荧光检测方法与传统分析方法相比具有即时响应,选择性好,高灵敏度,低花费,易于操作等优良特性,被广泛报道。在众多报道的比色和荧光化学传感器中,发现基于二芳烯类的比色和荧光传感器吸引了众多研究者的关注,这是由于二芳基乙烯类化合物本身具有优于其他光致变色材料的优良特性,如卓越的热稳定性,优异的抗疲劳性以及快速响应等被称为最具有潜力的光致变色材料。然而大多数的二芳烯类比色或荧光传感器仅能通过一种分析方法来单一识别一种分析物,极少数的传感器能通过比色和荧光两种分析方法来同时检测目标分析物。另外,用单一受体来同时识别不同的分析物将更高效,它与一对一的分析方法相比也能节省相应的开支。所以,目前我们一直致力于研究具有简单,高效的二芳基乙烯类比色和荧光传感器,使其不仅具有离子响应,氨基酸响应,还具有光响应的特点。本论文主要内容如下:第一章概述了比色和荧光化学传感器的概念和识别机理,以及基于二芳烯比色和荧光传感器的研究进展。并在此基础上提出本论文的研究内容。第二章设计合成以8-羟基喹啉-2-甲醛基团修饰的二芳烯传感器DT-1O。通过紫外和荧光光谱发现DT-1O具有良好的光致变色与荧光开关性能。并且DT-1O能通过比色和荧光两种分析方法来专一性的检测Hg²⁺,且具有较高的灵敏度与较好的抗干扰性能。通过质谱与核磁进一步验证了DT-1O与Hg²⁺的络合机制。第三章设计合成以2-（甲硫基）苯胺基团修饰的二芳烯传感器DT-2O。通过紫外光谱发现DT-2O具有良好的光致变色及抗疲劳性能,其能用于专一性的比色识别Cu²⁺,且具有较好的抗干扰性能。另外,通过荧光光谱研究发现,DT-2O对Zn²⁺具有高选择性与高灵敏度的识别效果。第四章设计合成了4-羟基-3-氨基香豆素修饰的二芳烯传感器DT-3O。紫外吸收光谱研究表明DT-3O具有良好的光致变色性能,并且对Arg与Cu²⁺具有高度的比色选择性。值得注意的是,Arg与Cu²⁺引起DT-3O的紫外吸收光谱和对应溶液颜色的变化均不相同。荧光光谱表明其能用于专一性的检测Al³⁺,Al³⁺的加入能使DT-3O的荧光强度增强106倍。竞争性实验进一步表明其对Al³⁺的识别具有较好的抗干扰性能。另外,DT-3O对Al³⁺的检测限低至8.5 nM,能成功的用于真实水样中Al³⁺的检测,并取得令人满意的结果。