近年来，随着纳米材料与纳米技术的兴起，基于纳米材料的生物和化学传感器发展迅速，并被广泛应用于生物学、环境科学等领域。碳量子点与纳米金作为经典的纳米材料，由于其独特的尺寸效应，出色的光电性质和高的比表面积，被应用于感光，催化，生物标记，生物检测，化工与环保等方面。碳量子点是一种以碳元素为主体的新型荧光纳米材料，具有光学性能优良、生物相容性好、易于功能化和成本低廉等优点，在生物和医药领域展现出广阔的开发前景。金纳米棒不仅具有合成方法简单、化学性质稳定、产率高，而且其比球形金纳米粒子具有更为奇特的光电性质，独特的可调的表面等离子共振特性。此外，金纳米棒的纵向等离子共振峰(LSPR)对周围环境的介电常数十分敏感，当金纳米棒表面发生反应扰动其周围环境的介电性质时，LSPR发生位移，这就有效地提供了界面反应的光学传导信号，因此金纳米棒应用于非标记传感器方面有很大的优势。　　本文以碳量子点和金纳米棒为信号转换单元，通过对其合成与表面功能化修饰，建立两种廉价、操作简便的纳米传感器，实现了对重金属离子简单、快速、灵敏的检测。主要内容包括：⑴利用廉价易得的竹叶做为原材料，通过一步水热法(200℃，6h)合成碳量子点，此方法简单，环保，低花费，得到荧光量子产率较高，稳定性、水溶性较好的碳量子点(CQDs)，TEM表征平均粒径为3.6nm，Zeta电位为负值，表明其表面带有负电荷。分支状聚乙烯亚胺(BPEI)是一种水溶性的阳离子聚合物，可以通过静电吸附作用修饰在CQDs的表面，实现CQDs的功能化，同时BPEI能与Cu2+快速有效的络合，形成蓝色的络合物。⑵通过对CQDs的表面修饰BPEI来实现金属离子Cu2+的检测，由于BPEI与Cu2+在BPEI-CQDs的表面形成铜铵络合物，通过测试络合物的紫外吸收光谱，发现正好能吸收BPEI-CQDs的激发和发射光，从而产生在内滤效应，使BPEI-CQDs的荧光淬灭，从而建立了一种快速、简便地测定微量Cu2+的方法。在最优实验条件下，荧光强度(F0/F)与Cu2+浓度的呈线性关系，检测范围为0.333～66.6μM.，检出限为115nM。该方法成功地应用于实际水样中铜离子的检测，结果令人满意。⑶通过种子生长法合成表面带正电的十六烷基三甲基溴化铵保护的金纳米棒(CTAB-AuNRs)，然后通过层层静电吸附法将水溶性聚阴离子电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚阳离子电解质PEI包被到CTAB-AuNRs表面，对金纳米棒进行表面修饰形成PEI-PSS-AuNRs探针。PEI在AuNRs的表面，即是AuNRs的稳定剂，又是Cu2+的螯合剂。经过调控最佳实验条件，水体中Cu2+的可以被快速、准确地检测出来，并且有高的灵敏度，与其它的金属离子(Ag+，Ba2+，Ca2+，Mn2+，Zn2+，Cd2+, Pb2+，Co2+，Al3+和Mg2+)相比具有高的选择性。该方法检测Cu2+可以达到的最低检测限为240 nM。通过对实际水样检测的实验结果表明，PEI-PSS-AuNRs作为检测探针具有较好的环境适应性，在环境水体存在其它混合离子的情况下，能够准确地检测出Cu2+的含量。