离子的定量分析在质量监测、医疗诊断以及污水处理等各行各业有着广泛的应用。准确、便捷、快速地测定样品中的离子浓度一直都是检测分析相关工作者所追求的目标。而在化工行业,钾离子,氢离子的检测一直都是关注的重点。钾盐在工业中有广泛的应用,具体体现在清洗剂、玻璃、建材、医药、纺织、染色、电子等领域中。目前,工业上常用的钾离子分析手段有:国标重量法,PVC膜电极法,各类光谱分析法等。pH的准确测定在现代科学中尤为重要,所有的化学、生物、生化过程,无论是否依赖于pH值,在确定材料的化学特征时,都需要对pH值进行分析。目前在工业生产中常用的pH值分析手段有:pH试纸,pH玻璃电极,荧光分析法等。以上氢离子、钾离子的分析手段都有着他们的优缺点及适用的场合,而本文设计合成了三种荧光探针分子,分别通过荧光分析法和离子选择性电极法来测量水样中的钾离子,氢离子浓度,其优势在于:探针的制备过程简单、离子检测操作方法简单,灵敏度高,可以实现快速便捷地测定钾离子和氢离子浓度。本文主要分为以下三个部分:1:三种荧光探针的合成:本章节设计合成了三种荧光探针,首先是通过已有的合成路线合成BODIPY类荧光分子,然后通过碳氢活化方法在其8位甲基上化学键合离子识别基团。本文选择了一种钾离子识别基团合成了一种钾离子荧光探针,选择了两种氢离子识别基团合成了两种氢离子荧光探针。2:以钾离子荧光探针为敏感材料,分别以荧光分析法和离子选择性电极法测定水相中钾离子浓度。首先,荧光分析法是将该钾离子荧光探针制成一定浓度的标准溶液,其在特定激发波长下的荧光光谱峰高会随着钾离子浓度的增加而增加,从而实现钾离子浓度的测定。而离子选择性电极是以该钾离子荧光探针为敏感材料制成PVC膜电极。在本部分,测定了荧光分析和离子选择性电极的各项性能,得出结论:荧光分析法没有线性关系,但是抗干扰能力,选择性优良;而钾离子选择电极有良好的线性关系和灵敏度,但是抗干扰能力和选择性较差。3:以两种氢离子荧光探针为敏感材料分别以荧光分析法和离子选择性电极法测定氢离子浓度。首先,荧光分析法是将两种氢离子荧光探针制成一定浓度的标准溶液,其在特定激发波长下的荧光光谱峰高会随着氢离子浓度的增加而增加,从而实现氢离子浓度的测定,而离子选择性电极是以氢离子荧光探针为敏感材料制成PVC膜电极。在本部分,测定了荧光分析和离子选择性电极的各项性能,得出结论:荧光分析法抗干扰能力强,灵敏度高,其中氢离子荧光探针1有着更低的检出限,氢离子荧光探针2有着更高的灵敏度;以氢离子荧光探针1为敏感材料的pH电极1虽然性能很差,难以满足pH的定量分析,但它可以将光照强度转化为了电势的高低,而以氢离子荧光探针2制作的pH电极2有着良好的稳定性,重复性,抗光干扰能力,抗金属离子干扰能力和较短的响应时间。