层状稀土氢氧化物（LRH）是一种新型正电型层状化合物,其层间阴离子可灵活调控,与层板的稀土离子产生协同效应,从而达到调控化合物性质的目的,在荧光显示、生物医药、催化等领域具有广阔应用前景。此外,还可根据层间发光客体或层板稀土离子的发光特性实现荧光检测等工作。荧光传感器因设备操作简单、检测速度快、灵敏度高等优点在分析检测领域被广泛应用。近年来,基于荧光共振能量转移、天线效应和内滤效应等机制的荧光传感器的设计与开发受到广泛的关注。本文系统地研究了基于层状稀土氢氧化物纳米片的荧光探针的构建及生物检测应用,并分别探究了有机客体分子与层板之间、检测物质与响应信号之间的能量传递机理,具体包括以下三个方面的工作:（1）第一部分工作以层状氢氧化铽（Cl-LTbH）为前体、有机发光分子3-氨基苯磺酸（AS）为客体,通过离子交换法合成包含两个发射中心的复合材料AS-LTbH。在甲酰胺中将复合层状材料剥离成单层纳米片,并以此为单元构建荧光探针。AS具有较强的发射和抗干扰能力,可作为整个检测体系的参比。Tb3+在天线效应的作用下可被吡啶二羧酸（DPA）敏化,因此可作为识别和信号输出单元。基于AS和Tb3+发射颜色的不同,检测过程中实现了由蓝色到绿色的可视化检测。实验结果证明该探针在0.05～5.0μM浓度检测范围内,DPA的浓度与探针的荧光发射强度比值(I544/I360)呈现良好的线性关系,检测限为3.9 nM。并且探针的检测限远低于Tb3+单信号响应时的检测限（11.86 nM）。（2）第二部分工作以层状氢氧化铕（Cl-LEuH）为前体,有机物4,4’-二苯乙烯二羧酸（SDC）和十二烷基硫酸钠（SDS）为客体,合成具有双发射中心的纳米复合材料SDC0.05SDS0.95-LEuH,将其在甲酰胺中剥离制备单层纳米片,以此为单元组装荧光“开-关”型传感器。利用SDC和Eu3+的荧光发射特性,构建了比率型荧光纳米探针FNP(SDC0.05SDS0.95-LEuH),实现了DPA和Cu2+在同一体系的检测。在荧光共振能量转移作用下SDC的发射强度逐渐降低,由于DPA与Eu3+的强配位和能量传递作用,随着DPA浓度的增加,Eu3+的发射逐渐增强。但当继续加入Cu2+时,Eu3+的发射逐渐减弱,这是Cu2+和Eu-DPA之间电荷转移的结果,因此Eu3+的荧光变化可作为检测DPA和Cu2+的识别和输出信号。实验结果证明探针的荧光发射强度比值(I619/I394)与DPA的浓度呈正线性关系,与Cu2+的浓度呈负线性关系,因此实现了DPA高灵敏度和Cu2+宽范围的检测。（3）第三部分工作以层状氢氧化铕（NO3-LEuH）为前体,有机发光分子8-萘胺-1-萘磺酸（ANS）和表面活性分子1-辛烷磺酸钠（OS）为客体,合成了具有新发射特性的荧光纳米材料OS0.2ANS0.8-LEuH,将其分散在甲酰胺和水的混合溶剂中制备单层纳米片,以此为单元构建了荧光-比色双输出信号的多巴胺（DA）传感器。由于内滤效应和电子转移,使探针荧光淬灭。同时,DA在碱性环境下易氧化导致探针的颜色加深,使探针能够发出吸光度增强的信号。基于此研究,实现了对DA的荧光和比色双信号输出检测,并且DA浓度与荧光淬灭效率F0/F和吸光度都呈良好的正线性关系,在0.001～0.20 mM范围内,荧光响应检测限为0.29μM,比色响应检测限为0.058μM。这种双信号输出传感策略大大提高了检测的准确性和可靠性。综上所述,本文基于LRH纳米片构建的比率型或双信号输出探针在生物检测方面性能优异。探针具有准确度高、抗干扰性强、灵敏度高、稳定性高和制备过程绿色友好等优势,并且可通过调控剥离液与待测物的配比扩大检测范围或实现更低的检测限。此研究工作不仅拓展了LRH的应用领域,更为荧光传感器的构建提出了新思路。