[发明专利]光化学比色传感器阵列用于多种重金属离子检测的方法

权利要求书

1.光化学比色传感器阵列用于多种重金属离子检测的方法，所述传感器包括2个或2 个以上的彼此相互独立的单通道流通池，其特征在于：

以修饰有重金属离子指示剂的复合纤维素酯膜为多孔敏感材料，作为传感膜；将含有不同重金属离子指示剂的传感膜分别固定于对应的单个流通池中，每个流通池作为1个单元，2个或2个以上彼此独立的单元间并联排布，构成传感器阵列；阵列中每个流通池单元放置一片修饰有一种重金属离子指示剂的传感膜；各个流通池单元中传感膜所含的重金属离子指示剂彼此互不相同，由2个或2个以上含不同重金属离子指示剂传感膜的流通池构成阵列；所述流通池底部设置有透明的玻璃视窗； 

1）待检测重金属离子标准溶液通过蠕动泵从流通池底部泵入各个流通池，透过含有指示剂的多孔复合纤维素酯膜，随后从流通池顶部流出；借助于彼此相互独立的多个流通池系统，进行多通道分析；待检测重金属离子标准溶液以国标污水综合排放标准所规定的最高浓度为准；

于流通池底部的玻璃视窗处设有彩色成像设备，彩色成像设备采集多孔传感膜上指示剂暴露在各种不同重金属离子前后的颜色变化，将2种或2种以上指示剂颜色变化对应的红、绿、蓝（RGB）色光谱值构建每种重金属离子的“指纹图谱”；

2）样品溶液通过蠕动泵从流通池底部泵入各个流通池，透过含有指示剂的多孔复合纤维素酯膜，随后从流通池顶部流出；借助于彼此相互独立的多个流通池系统，进行多通道分析；

于流通池底部的玻璃视窗处设有彩色成像设备，彩色成像设备采集多孔传感膜上指示剂暴露在各种不同重金属离子前后的颜色变化，将2种或2种以上指示剂颜色变化对应的红、绿、蓝（RGB）色光谱值构建样品的图谱；

3）在样品测试过程后，采用数理统计方法，运用Matlab, MVSP（Multi-Variate Statistic Package）或SPSS（Statistical Package for the Social Sciences）统计分析软件，将样品的图谱数据与“指纹图谱”库的数据库相对照，从而对未知的重金属离子进行定性或半定量的分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述彩色成像设备为CCD、数码相机或扫描仪。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述数理统计是将图像数字化后对数据聚类分析或主成分分析方法。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在样品测试过程后，提取指示剂与重金属离子反应前后的图像，选定均一的特定区域，求得其对应的色彩平均RGB值，将直观的图像数字化，并进行差减；

指示剂与重金属离子反应后所产生的颜色变化能够通过数字化的形式反映出来，为定量与半定量分析提供依据，同时有利于数据库的数理统计分析，为每种重金属离子构建与之对应的“指纹图谱”；

所述色彩平均RGB值：对由图像颜色变化构建的数据库进行数理统计分析，采用一种聚类分析或主成分分析用于数据归一化的方法，进行分类。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述重金属离子指示剂为双硫腙，1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚，二苯偶氮碳酰肼，二甲酚橙，茜素，丁二酮肟，1,2-环己二酮肟，玫瑰红银试剂，安替吡啉中的二种或二种以上；

复合纤维素酯膜为醋酸纤维素酯膜，硝酸纤维素酯膜或醋酸硝酸混合纤维素酯膜；

多孔敏感材料的孔径φ=3±0.2 μm。