对于金属离子的传感器开发是当前研究的热点,而其中比色传感器以方便快捷的优点成为人们首选对象,但其缺点是本身受限于自然光条件。而本文则致力于开发一种新型传感器一一反应润湿性传感器,其原理是基于检测物与分析物的反应后,表面润湿性发生变化,并将此作为传感信号来进行分析检测。这种传感器可以作为比色传感器的一种补充手段。论文主要内容如下:1.将光敏感的偶氮苯咪唑配体混入电纺聚合物膜上,以此来制备了传感器单元。由于各分析物的响应变化受成膜聚合物和偶氮化合物构象的影响,传感器扩展可以由此扩展为传感器阵列,提供更准确的检测。最后使用主成分分析发进一步分析了阵列对这些离子的检测性能的影响因素。此外溶液的pH值和检测物与分析物的配位常数也纳入了讨论范围。最后,还利用相同机理将金属离子的检测扩展到氯高铁血红素(hemin)生物无机分子并取得了一定的效果。2.对反应性润湿性变化传感策略进行改进,传感器单元是将疏水偶氮咪唑类化合物作为响应剂涂覆在原本亲水的氧化钴纳米针表面而制备出来的。金属离子与偶氮咪唑配体络合的反应会使疏水涂层被破坏,表面润湿性转变为亲水性。信号变化是通过减少静态接触角和增加表面的滑动角来收集的。我们构建了一个由6个传感器单元组成的传感器阵列,利用主成分分析的化学计量学方法区分Fe3+、Ni2+和La3+三种分析物在10-6M检测极限下的种类和浓度。此外,基于滑动角度的PCA分析,开发了一种新的现场检测策略,通过智能手机应用程序和商用设置,可以方便快捷地测量滑动角度。本文设计了两种不同基底的金属离子传感器,利用掺入不同聚合物或者修饰同系物将传感器扩展为传感阵列,利用化学模式识别将几种不同金属离子进行了区分,这种利用润湿性变化作为传感信号的方法在其他检测方向也有一定潜力。