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汞广泛存在于自然界,是一种对人体健康和环境都具有严重损害的金属元素。鉴于汞的高毒性,美国环境保护署等国际管理机构将安全饮用水中汞离子的浓度上限设定为2 ppb。为了控制汞的摄入,迫切需要发展适用于微量汞离子高灵敏、高选择性在线检测的分析方法。为此,本论文设计了一种钌联吡啶配合物光电探针,并以其为基础发展了一种Hg2+的高灵敏光电化学分析方法。具体内容如下:1、钌联吡啶染料、染料-TiO2纳米复合物的制备及光电化学性能研究设计合成了Ru-1、Ru-2和Ru-3三种钌联吡啶染料,并分别考察了三者的光电化学性质及在TiO2纳米粒子界面的稳定性。Ru-1、Ru-2和Ru-3的MLCT吸收峰分别位于530,530和450 nm,其摩尔吸光系数分别为0.87×104、1.69×104和1.12×104 L·mol-1·cm-1,表明三者对可见光都具有较好的吸收能力。在可见光激发下,三者都可产生光电子。其中,Ru-1和Ru-2的激发态能级都高于TiO2的导带能级0.2 V以上,具备向TiO2纳米粒子导带传送电子的足够的驱动力。Ru-3的激发态电位为-0.62 V,略高于TiO2的导带能级,理论上不具备向TiO2传送光电子的能力。三者可分别通过联吡啶钌配体上的膦酸基（Ru-1和Ru-3）或羧基（Ru-2）与TiO2纳米粒子键联,所形成的染料-TiO2纳米复合物均在水溶液中具有较好的光电化学稳定性,但Ru-1和Ru-3的稳定性要优于Ru-2,说明膦酸基与TiO2的亲和力更强。在可见光激发下,含有异硫氰基的Ru-1的光电转换效率要高于不含异硫氰根的Ru-3,说明异硫氰基可离域激发态染料的光生空穴,抑制光生电子和空穴的复合。2、Ru-1/TiO2/FTO在汞离子光电化学检测中的应用以Ru-1作为光电探针组装于TiO2纳米粒子修饰的光电极表面,发展了一种检测水溶液中微量Hg2+的光电化学分析方法。Ru-1/TiO2/FTO在光激发下具有较强的光电转换效率。然而,当Hg2+存在时,Hg2+与异硫氰根的结合将使染料的HOMO电位正移,使异硫氰根不再具有离域染料光生空穴的作用,使体系的光电转换效率降低。因此,基于异硫氰根与Hg2+的强亲和性和两者结合后光电流的降低,Ru-1/TiO2/FTO可应用于水溶液中微量Hg2+离子的检测。在最佳条件下,该方法表现出了较高的灵敏度和较好的选择性,对Hg2+的检测限为6.3?10-1313 g/m L,并可以排除水溶液中常见的金属离子的干扰。同时,该传感界面可通过与KI的反应实现再生,使光电传感器可重复使用十次以上。综上,该方法在Hg2+检测中表现出的优异性能,使其在水体系中Hg2+的检测方面具有较好的应用潜力。