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第一部分：Cu(Π)是一种既普遍存在而又危险的污染物,它能引起严重的环境问题和健康问题；然而一些重要的蛋白例如细胞色素氧化酶,锌铜超氧化物歧化酶,赖氨酰氧化酶和转录因子的活动都需要铜离子的参与。Fe(Ⅲ)在细胞内的许多生物化学过程中扮演重要的角色。而体内Fe(Ⅲ)含量过高也会引起一些疾病和某些器官功能紊乱,例如心脏,胰腺,肝脏等。因此,检测Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)就尤为重要。而荧光分析方法要比传统的原子吸收光谱、分光光度法等检测方法简单且灵敏度高。因此,论文的第一部分设计合成了两种基于罗丹明B结构的分别用于检测Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的荧光探针。通过核磁、高分辨质谱、红外等对其结构进行了表征；研究了探针的光学性质,并致力于将探针应用于细胞内Cu(Ⅱ)的检测。第一章,叙述了Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)检测的重要性,荧光探针的检测机理以及罗丹明类荧光探针在检测金属离子方面的优势,并叙述了近几年来的基于罗丹明结构的金属离子荧光探针的研究进展,最后介绍了本部分的工作内容。第二章,设计合成了一种新颖的含有二茂铁结构的罗丹明B荧光探针,探针能通过荧光法和比色法高效灵敏的的识别水中的Cu2+；我们对其光学性质进行了研究,并进一步将其应用于Hela细胞内Cu2+的检测。第三章,设计合成了一种新颖的基于罗丹明B和香豆素结构的比例荧光探针,探针能有效的识别水中的Fe3+；这种比例荧光探针在加入Fe3+后出现两个荧光发射峰,我们对其光学性质和荧光发光机理进行了研究。第二部分：、来自电镀、采矿、金属表面处理、焊接、合金制造等方面的重金属释放到环境中会对环境和大众健康带来很大的威胁。而且重金属污染能够在人体内的不断累积,从引起重金属中毒。因此除去水中的重金属离子非常重要,而通过吸附剂吸附的方法处理水中重金属离子要比沉淀、离子交换等方法更简单、高效。因此我们设计合成了一种新颖的通过APS作为桥联剂连接,丙烯酸(AA)和巴豆酸(CA)共聚物修饰的Fe304磁性纳米材料(Fe304@APs@AA-co-CA),作为水中重金属离子吸附剂。我们研究了这种吸附剂吸附重金属离子的吸附条件和吸附性能,并在一定条件下实现了吸附剂的重复利用。第一章,对近年来Fe304磁性纳米材料吸附剂作为重金属和有机染料吸附剂的研究进展进行了总结,并对第二部分的研究内容作了介绍。第二章,我们制备了一种新颖的Fe304@APS@AA-co-CA重金属吸附剂,我们研究了pH、时间、温度、金属离子(Cd2+,Zn2+,Pb2+和Cu2+)浓度对吸附剂吸附性能的影响,进一步探讨了吸附剂重复利用的条件。第三章,我们对Fe304@APS@AA-co-CA贩附剂的使用范围做了扩展,进步将其应用于阳离子染料的吸附,并探讨了pH、时间、温度、阳离子染料浓度对吸附剂吸附性能的影响,我们对吸附剂重复利用的条件进行了研究。