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π-共轭结构体系因其结构的可修饰性和优异的光学响应性成为光功能纳米材料的研究热点。此类材料广泛应用于荧光传感器、光学治疗、生物成像、光电器件等领域。本论文围绕π-共轭结构对有机分子和无机纳米材料光学性质的影响展开研究,探讨了光学性能增强机理,并将这一特性应用于亚硝酸盐高灵敏紫外-可见吸收分光光度法开发和性能优异金纳米簇材料制备。本研究明确了含π-共轭结构的引入对有机分子和无机纳米材料光学性质的调控机制,为进一步开发性能优异的功能化无机、有机材料提供了理论基础。具体研究内容如下:1.分别采用非共轭硫醇(谷胱甘肽)和具有π-共辄结构的硫醇(2-硫代巴比妥酸)在酸性条件下与亚硝酸盐反应,产生S-亚硝基硫醇化合物(RSNO),所产生的在RSNO在UV范围(320-360 nm)有吸收峰。通过紫外-可见分光光度法测量发现,含有π-共轭结构的硫醇可使RSNO具有更大的吸光度。实验数据和机理证明了 π-共轭结构的存在降低了电子跃迁的能隙值,减少了电子跃迁途径,提高电子跃迁效率,使π-共轭结构的RSNO具有较高的摩尔吸光系数,进而提高紫外-可见分光光度法检测亚硝酸盐的灵敏度。此外,在亚硝酸盐中分别引入非共轭结构硫醇(硫普罗宁)和π-共轭结构硫醇(4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶),发现含π-共轭结构硫醇确实可提高RSNO的摩尔吸光系数,验证了该方法的普遍性。通过四种硫醇分子检测亚硝酸盐线性范围及检出限对比,得出π-共轭硫醇(2-硫代巴比妥酸)检测亚硝酸盐具有较低的检出限和较高的灵敏度。2.利用π-共轭结构改善无机纳米材料的光学性能。以金纳米簇为研究对象,分别用非共轭硫醇(谷胱甘肽)和π-共轭硫醇(4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶)合成金纳米簇,探究不同结构配体对金纳米簇发光性能的影响。在pH=3时,发现π-共轭硫醇金纳米簇的荧光强度远高于非共轭硫醇金纳米簇的荧光强度。实验数据和计算均表明,极高的荧光强度是由于π-共轭氢键诱导增强的金纳米簇聚集。同时,分别采用非共轭硫醇(硫普罗宁)和π-共轭硫醇(2-硫代黄嘌呤)验证了π-共轭氢键聚集诱导荧光增强具有普遍性。π-共轭氢键聚集导致配体在金表面旋转受限,减少了非辐射跃迁,从而有较长的荧光寿命和较高的量子产率。此外,金纳米簇聚集体经热处理后,可在宽的pH范围内保持高荧光强度,为其在生化和催化方面的进一步应用奠定了良好的基础。