聚合物膜离子选择性电极具有选择性高、成本低廉、仪器可靠、易于小型化和集成化、抗颜色和浊度等特点,被广泛应用于医疗诊断、过程控制以及环境监测等领域中钙离子浓度的检测。固体接触式聚合物膜钙离子选择性电极作为常用的离子选择性电极之一,已被应用于医疗和环境领域中钙离子的检测。但是,固体接触式钙离子选择性电极在实际应用中还存在一些问题:固体接触传导层制备过程繁琐、耗时,纳米材料传导层易脱落;电极缺乏环境相容性,电极响应性能易受环境中亲脂性有机物的影响;钙离子选择性电极功能单一,只能对钙离子进行定量,无法进行功能拓展。针对以上三个问题,本论文分别提出了解决方案。主要研究内容和结果:1.基于磁诱导自组装离子-电子传导层的固体接触式聚合物膜钙离子选择性电极的构建与应用目前报道的固体接触离子-电子传导层大多采用物理滴涂方法制备,但是该方法操作繁琐耗时,且离子-电子纳米材料传导层易脱落。鉴于此,本文以磁性石墨烯为固体接触传导层材料,利用磁场诱导自组装技术制备固体接触传导层,并在此基础上制备了固体接触式聚合物膜钙离子选择性电极。研究表明,所制备的电极在钙离子浓度为1.0×10^-6–1.0×10^-3 M范围内具有稳定的电位响应,响应斜率为28.2 mV/decade,检出限为4.0×10^-7 M。此外,基于磁性石墨烯离子-电子传导层的固体接触式电极不受O2、CO2和光干扰的影响,在聚合物膜与传导层之间且无水层存在。将该固态离子选择性电极应用于海水中钙离子的检测分析,效果良好。这一研究工作为构建简单耐用的固态离子选择性电极传导层的提供了新的思路。2.基于聚多巴胺修饰的防污损固体接触式钙离子选择性电极的构建与应用当固体接触式钙离子选择性电极用于环境中钙离子的检测时,电极易受环境中亲脂性有机物的影响,使其性能和使用寿命下降。基于此,受聚多巴胺类仿贻贝粘附蛋白的启发,我们在聚合物膜表面修饰聚多巴胺涂层,改善了离子选择性电极表面亲水性,大大减少了亲脂性有机物的吸附。研究发现,聚多巴胺修饰电极的电位响应性能与未修饰电极相当,所构建的聚多巴胺修饰电极在钙离子浓度为1.0×10^-6–1.0×10^-3 M范围内呈线性响应,响应斜率为28.3 mV/decade,检出限为5.8×10^-7 M。当电极置于含有1.0×10⁸ CFU菌液的溶液中,5天内多巴胺修饰电极的斜率无明显变化;然而,未修饰电极斜率明显下降,电极斜率下降9.8%,获得满意结果。该研究体系提供了一种改善固体接触式钙离子选择性电极环境相容性的新方法,为钙离子选择性电极在环境中的应用奠定了基础。3.基于苯硼酸表面修饰的固体接触式钙离子选择性电极的构建及其在环境糖类检测中的应用通常钙离子选择性电极只能对钙离子进行检测,无法对其它物质（如电中性有机物）进行检测。本研究将苯硼酸功能基团修饰于固体接触式钙离子选择性电极表面,构建了钙离子通道电位型传感器。利用苯硼酸与二醇类电中性有机物之间的特异性识别作用,引起跨膜钙离子通量的变化,实现了对二醇类电中性有机物的电位检测。以二醇类电中性有机物葡萄糖为检测对象,所制备的基于苯硼酸表面修饰的钙离子通道传感器在葡萄糖浓度为3.0-15.0 mM范围内呈线性响应,检出限为0.59 mM。该方法提供了一种通用的基于聚合物膜钙离子选择性电极技术检测电中性有机分子的新方法,拓宽了钙离子选择性电极的应用范围。