近年来功能性离子液体制备和应用取得了长足的进展,所涉及领域涵盖环境科学、药物释放、工业催化及光电子器件等。本文合成了对铅、汞、镉等重金属离子有较强配位能力的、含氮/硫等杂原子的离子液体和具有荧光识别的功能性离子液体,并研究此类功能性离子液体萃取剂对不同重金属离子萃取能力和对重金属的识别作用。　　以1-氯甲基萘和N-烷基咪唑为原料,以四氢呋喃为溶剂合成5个含有萘环的荧光咪唑型离子液体1-烷基-3-甲基萘咪唑氯化盐2a-2e。采用红外光谱、质谱、核磁共振光谱对其结构进行表征,对化合物2a-2e采用紫外光谱、荧光光谱等光谱性质进行了初步的研究,并研究了不同温度,不同浓度的电导率。此类化合物2a-2e的荧光量子产率适中,且该类荧光离子液体水溶性好且性质非常稳定。　　本文以3-氨基咪唑为起始原料,合成了含有硫脲的功能性离子液体,采用红外光谱、质谱、核磁共振光谱对其结构进行表征,并应用于水中铅、汞离子的萃取。考察了不同pH对铅、汞离子萃取的影响。实验结果表明含有硫脲基团的功能性离子液体对铅、汞离子的萃取有较高的萃取率,且在碱性条件下萃取效果最佳。　　论文设计并合成了新型的Hg2+荧光探针1-丁基-2-苯基硫脲吡啶溴化盐,采用红外光谱、质谱、核磁共振光谱对其结构进行表征。该化合以硫脲基团为识别基团对Hg2+表现较高的选择性和荧光增强。且在较宽的pH范围对Hg2+仍然表现较大的荧光响应,荧光强度保持稳定。该荧光离子液体在0.2μg/mL～20μg/mL范围内,呈良好相关性(r=0.9991)。不同浓度的回收率为:95.2％～102.2%,相对标准偏差为:1.70%～4.93%。该法检测水中汞离子具有干扰小、速度快、灵敏度高等优点,最低检出限为0.26μg/mL,该荧光探针对环境水样中汞离子的测定具有重要的现实意义。