电化学及可视化传感的研究在传感器的发展中一直占据十分重要的地位。它们都具有灵敏度高、稳定性好、操作简便、成本低等特点,在医学研究、环境监测、食品检测等领域中得到了越来越多的应用,引起研究者的兴趣。近年来,由于重金属离子、无机阴离子和生物小分子对环境和人类的健康造成严重的危害。因此,建立准确、快速和简便检测金属离子、无机阴离子和生物小分子的分析方法是非常重要的。本文结合有机指示剂的稳定性和低成本等优势设计了一些特殊有机指示剂在电化学和可视化传感中的应用,并成功用于无机阴离子和生物小分子的分析检测中,主要研究结果如下:1.利用有机指示1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚（PAN）作为电子转移媒介体,通过电化学还原石墨烯（ERGO）和PAN之间的协同作用使得电子转移媒介体稳定地固定在修饰电极表面,成功制备了PAN/ERGO修饰电极。借助扫描电子显微镜（SEM）、能谱图（EDS）和循环伏安技术（CV）对修饰电极成功进行了表征。结果表明,该电化学传感器对亚硝酸根（NO₂^-）具有良好的的电催化作用,线性范围为7.49-1752.6mM和1752.6-3500mM,检测限达到0.67mM和1.44mM。因此,将其应用到实际样品黄河水和自来水中NO₂^-的检测。2.利用有机指示剂邻苯二酚紫（PV）提供结合位点和金属铜离子(Cu²⁺)之间通过络合反应,形成了PV-Cu²⁺络合物。并以指示剂置换法（Indicator Displacement Assays,简写IDA）构建了PV-Cu²⁺体系可视化检测半胱氨酸（CySH）。利用半胱氨酸和铜离子之间的结合能力强于铜离子与邻苯二酚紫之间的结合能力,使邻苯二酚紫游离出来,通过指示剂PV的信号来调控该传感体系,检测限达到4.6mM。此外,我们将其应用到分子逻辑门的初步运算和试纸化检测中,并有望应用到现场实时检测。3.利用有机分子1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚作为一种光学信号指示剂,并提供结合位点和金属铝离子(Al³⁺)通过络合反应形成PAN-Al³⁺络合物,由于PAN自身不具有荧光信号,而形成的PAN-Al³⁺络合物具有强的荧光信号。我们构建了基于指示剂置换法的比色和荧光双通道检测赖氨酸（Lys）的可视化传感平台。与此同时,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、荧光光谱和紫外可见光谱技术对可视化传感器的传感机理进行了表征。基于此,我们通过比色和荧光双通道在液相中对Lys进行了检测,检测限分别为0.3mM和0.23mM。并实现了分子逻辑门的初步运算和试纸化应用的拓展。