近些年来,随着社会工业化的发展,工业废水排放所引起的环境问题日益严重,尤其是重金属污染。由于重金属离子可以在生物体中累积且不易分解,当在人体中达到一定浓度后会引起肾脏、心脏、神经系统、血液系统等疾病,甚至死亡。现阶段检测水溶液中重金属离子的方法有原子吸收光谱法（AAS）、电化学分析方法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、激光诱导击穿光谱法（LIBS）和原子荧光光谱分析法（AFS）等。这些方法均需要借助大型仪器设备且对样品的要求较高,因此可视化检测水体中的重金属离子引起了人们的广泛关注。可视化检测重金属离子的机理主要分为抑制催化活性机理、开启或者关闭机理等。过氧单硫酸盐（PMS）和过氧化氢（H2O2）一样能够通过催化活化产生活性自由基包括羟基自由基（·OH）、硫酸根自由基(SO4·-),产生的活性自由基能够将3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）氧化为ox TMB。本文将PMS作为H2O2的替代底物,设计了两种不同催化类型的可视化检测水体中的重金属离子的方法,相较于其他的离子检测方法,这两种方法较为简单、有效、快速。主要的实验内容和结果如下:1.采用柠檬酸三钠还原法制备了Ag@Cu2O纳米复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对材料的形貌进行了表征,Ag@Cu2O纳米复合材料结构为纳米核壳结构（Ag@Cu2O NPs）,中间为Ag核,Cu和O元素均匀分布在壳层中。另外通过X射线光电子能谱（XPS）技术分析了材料表面的元素化合价态,结果表明材料反应前只存在Cu+。同时通过比较材料检测前后的交流阻抗的大小发现,引入待检测的Au3+减小了材料的交流阻抗值,加快了电子的传输。2.由于Au与Cu O之间的协同作用加速电子的传输,催化PMS的能力增强,由此建立了一种简单有效可视化检测水体中Au3+的方法。通过电子顺磁共振波谱技术（EPR）数据表明,引入Au3+后催化PMS的能力增强,产生·OH和SO4·-增多,相应地氧化TMB的能力增强、体系颜色加深。该方法对22种干扰离子具有较高的选择性,基于3倍空白溶液的标准差的检出限低至290 nmol·L-1。当体系中Au3+含量仅为300 nmol·L-1,该方法的RSD约为0.1%。3.一定浓度的Co2+能够均相催化活化PMS产生活性自由基,但是低浓度的Co2+对PMS的催化能力较弱。向低浓度的Co2+中引入Na Ac,由于Co2+和Ac-发生反应生成[Co2+-Ac-]+,新生成的[Co2+-Ac-]+能催化活化HSO5-生成[Co3+-Ac-]2+。由于Co3+具有较强的氧化能力,生成的[Co3+-Ac-]2+是不稳定的,在多余Ac-的存在下,立马分解为Co2+和Ac-,促进了Co2+与Co3+的循环。4.基于Co2+对PMS均相催化活化能力以及Ac-的配位增强效应,设计了一种新颖的、无需催化剂、绿色高效的Co2+比色检测方法。该方法对Co2+的检测具有特异性,且对20种干扰离子具有良好的抗干扰能力,在该比色检测中Co2+的检出限约为29 nmol·L-1。与其他的Co2+检测方法相比较,该方法不需要合成材料、借助大型仪器及复杂的操作过程就能建立一个快速、高效、绿色的Co2+检测平台。5.通过分别对两个实验进行牺牲剂实验的探究,发现在Ag@Cu2ONPs/PMS/Au3+体系和Co2+/PMS/Na Ac体系中起主要作用的自由基均为SO4·-。