近年来,环境的污染问题越来越被人们所重视。其主要涉及到水环境的污染和空气环境的污染。Pb²⁺的积累会对人体造成各种有害影响,如肾损伤,贫血,记忆力减退甚至癌症;尽管Cu²⁺对人体至关重要,但过量Cu²⁺也会影响健康,如肺癌和肝脏损害;低浓度的Hg²⁺就会破坏中枢神经系统,脑,肾和肺等;氨气作为一种有毒和腐蚀性的室内空气污染物,对人体皮肤,眼睛和呼吸道有严重威胁。本论文从环境角度出发,设计两种羟基磷灰石（HAp）薄膜传感器并分别用于对Pb²⁺、Cu²⁺和Hg²⁺的检测和NH₃的检测,这对于解决环境问题是很有意义的。主要的工作如下:第一,本文以ITO玻璃为电极,利用电化学沉积法制备了一种HAp薄膜电极。HAp薄膜电极采用差分脉冲伏安法（DPV）同时检测了Pb²⁺、Cu²⁺和Hg²⁺,并优化了各种检测参数,例如支持电解质和pH值。在最佳实验条件下,HAp薄膜电极不需要富集时间。HAp薄膜电极在1×10^-7至1×10^-6 M和3×10^-6至1×10^-5 M的浓度范围对Pb²⁺呈线性相关;在1×10^-7至1×10^-6 M和1×10^-6至1×10^-5 M的浓度范围对Cu²⁺呈线性相关;在1×10^-7至1×10^-5 M的浓度范围对Hg²⁺呈线性相关。Pd²⁺、Cu²⁺和Hg²⁺的检测限（S/N=3）分别为1×10^-12、1×10^-12和8×10^-8 M。同时,HAp薄膜电极对其它重金属离子和常见离子表现出优异的抗干扰能力和选择性。HAp薄膜电极已成功应用于自来水中Pd²⁺、Cu²⁺和Hg²⁺的检测。最重要的是,在本文中HAp薄膜电极的两种主要的检测机理被深入研究。第二,本文提出了一种基于HAp薄膜的室温高灵敏度NH₃传感器,该HAp薄膜气体传感器具有三维网状结构。HAp薄膜气体传感器是通过简单的电化学沉积方法在ITO叉指电极上制造的。HAp薄膜气体传感器在室温下干燥环境和相对湿度（RH）环境下均显示出高灵敏度,良好的再现性和对NH₃的优异选择性。HAp薄膜气体传感器在N₂（干燥）环境下对1000 ppm NH₃的响应时间为23 s,恢复时间为14 s,在空气（RH≈30）环境下响应时间为4 s,恢复时间为11s。在N₂（干燥）和空气（RH≈30）环境下,HAp薄膜气体传感器在1000 ppm NH₃中连续进行3次测试没有大的偏差。HAp薄膜气体传感器在N₂（干燥）和空气（RH≈30）环境下对甲醇,丙酮和乙醇显示出优异的选择性。最重要的是,在这项工作中还研究了HAp薄膜气体传感器的两种传感机理。