重金属离子,例如Pb²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺等,其毒性较高会直接或间接影响生态环境与人类健康,已引起了全世界的极大关注。因此,构建灵敏、快速、便捷、高效率、低成本检测痕量重金属离子的电化学传感器具有重大意义。本论文采用氟掺杂的氧化锡构建电化学传感器,用于Cu²⁺、Pb²⁺的检测。主要研究内容包括以下三方面:1.基于纳米金（AuNPs）表面自组装的4-巯基苯甲酸（4-MBA）修饰电极构建了用于测定Cu²⁺的电化学传感器。首先,AuNPs被电化学沉积在氟掺杂的氧化锡（FTO）基底上,接着将含有羧基的4-MBA通过S-Au键自组装在AuNPs的表面上。由于Cu²⁺与4-MBA能形成稳定的Cu²⁺-4-MBA络合物,可采用方波伏安法（SWV）测定Cu²⁺的浓度。在最优条件下,Cu²⁺-4-MBA络合物的氧化峰电流与Cu²⁺浓度成正比,线性范围为10–1500 nM,检测限为8 nM。该方法可用于测定黄浦江水中Cu²⁺浓度。2.基于4-巯基苯甲酸（MBA）修饰的银纳米粒子（AgNPs）修饰电极构建了用于测定Cu²⁺的电化学信号增强传感器。首先,AuNPs被电化学沉积在FTO基底上,然后通过S-Au键将4-MBA自组装到AuNPs表面上。MBA的羧基可与溶液中的目标分析物Cu²⁺螯合。随后,MBA-AgNPs纳米探针可以同时与电极上捕获的Cu²⁺以及溶液中的Cu²⁺通过羧基螯合,在电极表面上形成AgNPs-MBA-Cu²⁺-MBA-AgNPs结构。通过这种方式,修饰电极可捕获大量Cu²⁺。我们不是直接检测捕获的Cu²⁺的电化学氧化峰,而是通过测量AgNPs的电化学氧化峰来间接检测Cu²⁺的浓度。在最优条件下,Cu²⁺电化学传感器的线性范围为0.1–100 nM,检测限为0.08 nM。3.基于谷胱甘肽修饰的银纳米粒子（GSH-AgNPs）和还原氧化石墨烯（rGO）纳米复合物构建了用于测定Pb²⁺的高灵敏电化学信号增强传感器。首先,在FTO基底上电沉积AuNPs,然后,将谷胱甘肽（GSH）自组装在AuNPs表面。自组装在AuNPs上的GSH分子可与水溶液中的Pb²⁺螯合;接着,Pb²⁺与GSH-AgNPs螯合,形成稳定的络合物AgNPs-GSH-Pb²⁺-GSH-rGO/AuNPs并被固定在电极表面。这里,rGO/AuNPs可提高电极表面的导电性。GSH-AgNPs纳米探针在溶液中能捕捉更多的Pb²⁺,在电极表面上形成稳定的AgNPs-GSH-Pb²⁺-GSH-rGO/AuNPs结构。由此,溶液中的Pb²⁺能被捕捉并被固定在修饰电极上。我们用SWV通过测量AgNPs的电氧化峰来间接检测Pb²⁺的浓度。该传感器具有良好的分析性能,包括线性范围宽、灵敏度高、检测限低和重复性好,在实际样品中Pb²⁺的检测中具有巨大潜力。