荧光开关器件在信息存储、生物传感、光学显示、荧光成像等领域具有潜在的应用价值，因此吸引了众多学者的研究热情。多金属氧簇（简称多酸）具有种类结构繁多、稀土发光、可逆的氧化还原性质及电致变色等优良特性，极大地促进了多酸在荧光开关领域的发展。荧光开关按照刺激条件的不同，分为光致荧光开关、电致荧光开关、热致荧光开关、化学响应荧光开关。电致荧光开关具有可控性好、响应时间快、可逆性好、稳定性高、环境友好等优点，我们课题组首次采用电化学方法调控了基于多酸的电致变色荧光开关，在电致荧光开关方面开展了一些研究工作。电致荧光开关的机理归属于还原态多酸与发光组分之间的荧光共振能量转移。在前期研究工作的基础上，本论文中我们对荧光开关的能量转移效率与多酸还原电子数之间的关系做了进一步的研究，此外对多酸基荧光开关在化学传感方面的应用进行了探讨，最后对基于多酸的绿色荧光开关做了尝试性研究。通过系统的研究工作，我们初步确定了荧光开关过程中能量转移效率与多酸还原电子数的关系，而且还实现了多酸基荧光开关在化学传感方面的应用，确定了电化学调控绿色荧光开关材料的可行性。本论文的研究成果主要包括以下三方面内容：1.基于多金属氧簇与发光分子的分子间能量转移，设计并制备了四种多金属氧簇荧光薄膜。实验中，我们选择了具有相同元素、不同还原电子数的四种磷钨多金属氧簇，与具有红色荧光性质的邻菲罗啉钌组装成杂化薄膜。四种薄膜在外加氧化还原电位后会发生可逆的变色现象，通过还原态多金属氧簇与发光分子的分子间能量转移，实现了发光薄膜可逆的荧光开关效应。通过四种薄膜荧光开关能量转移效率的研究，发现了四种多酸组装的荧光薄膜在荧光开关过程中能量转移效率和多酸还原电子数之间的关系。2.利用荧光多金属氧簇的氧化还原性质和发光性质，设计了基于荧光多金属氧簇的化学传感器。多金属氧簇具有强的氧化性，能够与还原性试剂自发发生还原反应。实验中，我们选择了具有发光性质的含铕钨钼多酸和抗坏血酸作为研究对象，通过紫外-可见光谱吸光度的增加和荧光光谱发光强度的降低揭示了多金属氧簇的还原程度与还原试剂的浓度之间的关系，从而实现了溶液中荧光多金属氧簇对还原性分子含量的检测。3.基于多金属氧簇与绿光分子的分子间能量转移，设计了绿光荧光薄膜材料。实验中，我们选择了具有多电子还原且在薄膜上响应时间短的磷钨多金属氧簇，与具有绿色荧光性质的染料分子组装成杂化薄膜。实验中，我们对负载了染料分子的氧化石墨烯进行了表征，证明我们已经成功将染料分子负载到氧化石墨烯上。通过对多金属氧簇与染料分子混合溶液的电致变色及荧光开光表征，证明我们的设想具有可操作性，为下一步利用电化学方法调控绿色荧光开关提供了实验依据。在已有的电化学调控荧光开关的基础上，研究荧光开关能量转移效率和多酸还原电子数之间的关系，研究基于不同颜色发光材料的荧光开关以及基于荧光开关的化学传感器，这些研究不仅对多酸基荧光开关器件的设计、制备，而且对荧光开关器件的发展，尤其对多酸基光电功能材料领域的研究与开发都具有重要的参考价值和指导意义。