[发明专利]一种传感器阵列及其在金属离子辅助鉴定中的应用

权利要求书

1.一种传感器阵列，包括由下述四种共轭聚电解质组成的探针阵列：式I所示共轭聚电解质、式II所示共轭聚电解质、式III所示共轭聚电解质和式IV所示共轭聚电解质；

式I中n＝12～61，优选为36；

式II中n＝9～43，优选为26；

式III中n＝5～26，优选为15；

式IV中n＝4～21，优选为13。

2.一种基于权利要求1所述的传感器阵列辅助鉴定已知摩尔浓度的金属离子种类的方法，包括下述步骤：

(1)将式I所示共轭聚电解质、式II所示共轭聚电解质、式III所示共轭聚电解质和式IV所示共轭聚电解质分别配置成式I所示共轭聚电解质的水溶液、式II所示共轭聚电解质的水溶液、式III所示共轭聚电解质的水溶液和式IV所示共轭聚电解质的水溶液，在330-500nm波长范围内，分别测定所述四种共轭聚电解质水溶液的紫外－可见吸收光谱，确定所述四种共轭聚电解质的最大吸收波长；分别以所述四种共轭聚电解质的最大吸收波长为荧光激发波长，对相应的共轭聚电解质的水溶液进行荧光发射谱图的测定，以确定每种探针的最大发射波长，其中，PPE-1探针的最大发射波长λ_max(PPE-1)为462nm，PPE-2探针的最大发射波长λ_max(PPE-2)为438nm，PPE-IDA探针的最大发射波长λ_max(PPE-IDA)为432nm，PPE-DTA探针的最大发射波长λ_max(PPE-DTA)为444nm；

(2)将所述式I所示共轭聚电解质的水溶液分别与一系列已知摩尔浓度的已知金属离子溶液以体积比为1:99进行混合，然后在462nm波长下，对得到的体系依次进行荧光强度检测，并采集所述荧光强度数据，记为第I组荧光强度数据I_(PPE-1)；

将所述式II所示共轭聚电解质水溶液分别与一系列已知摩尔浓度的多种已知金属离子溶液以体积比为1:99进行混合，然后在438nm波长下，对得到的体系进行荧光强度检测，并采集所述荧光强度数据，记为第II组荧光强度数据I_(PPE-2)；

将所述式III所示共轭聚电解质水溶液分别与一系列已知摩尔浓度的已知金属离子溶液以体积比为1:99进行混合，然后在432nm波长下，对得到的体系进行荧光强度检测，并采集所述荧光强度数据，记为第III组荧光强度数据I_(PPE-IDA)；

将所述式IV所示共轭聚电解质水溶液分别与一系列已知摩尔浓度的已知金属离子溶液以体积比为1:99进行混合，然后在444nm波长下，对得到的体系进行荧光强度检测，并采集所述荧光强度数据，记为第IV组荧光强度数据I_(PPE-DTA)；

(3)计算PPE-1水溶液的荧光强度数据I0(PPE_-1)与第I组荧光强度数据I_(PPE-1)的比值I_0(PPE-1)/I_(PPE-1)，计算PPE-2水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-2)与第II组荧光强度数据I_(PPE-2)的比值I_0(PPE-2)/I_(PPE-2)，计算PPE-IDA水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-IDA)与第III组荧光强度数据I_(PPE-IDA)的比值I_0(PPE-IDA)/I_(PPE-IDA)，计算PPE-DTA水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-DTA)与第IV组荧光强度数据I_(PPE-DTA)的比值I_0(PPE-DTA)/I_(PPE-DTA)，将每一个摩尔浓度的同一种金属离子的对应于PPE-1、PPE-2、PPE-IDA和PPE-DTA的四个比值组成一组数据，即为该摩尔浓度的该种金属离子的pattern值，将同一摩尔浓度的金属离子的pattern值形成一个pattern标准图，从而得到不同摩尔浓度的金属离子的pattern标准图；

(4)将已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的溶液分别与所述式I所示共轭聚电解质的水溶液、式II所示共轭聚电解质的水溶液、式III所示共轭聚电解质的水溶液、式IV所示共轭聚电解质的水溶液以体积比为99:1进行混合，然后对得到的体系依次进行荧光强度检测，并采集所述荧光强度数据，记为I_x(PPE-1)、I_x(PPE-2)、I_x(PPE-IDA)和I_x(PPE-DTA)；

(5)计算PPE-1水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-1)与步骤(4)中测得的已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的溶液与PPE-1水溶液组成的体系的荧光强度数据I_x(PPE-1)的比值I_0(PPE-1)/I_x(PPE-1)，计算PPE-2水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-2)与步骤(4)中测得的已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的溶液与PPE-2水溶液组成的体系的荧光强度数据I_x(PPE-2)的比值I_0(PPE-2)/I_x(PPE-2)，计算PPE-IDA水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-IDA)与步骤(4)中测得的已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的溶液与PPE-IDA水溶液组成的体系的荧光强度数据I_x(PPE-IDA)的比值I_0(PPE-IDA)/I_x(PPE-IDA)，计算PPE-DTA水溶液的荧光强度数据I_0(PPE-DTA)与步骤(4)中测得的已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的溶液与PPE-DTA水溶液组成的体系的荧光强度数据I_x(PPE-DTA)的比值I_0(PPE-DTA)/I_x(PPE-DTA)，将该已知摩尔浓度的未知种类的金属离子的对应于PPE-1、PPE-2、PPE-IDA和PPE-DTA的四个比值组成一组数据，将此组数据与步骤(3)中得到的该已知摩尔浓度的金属离子的pattern标准图进行比照，得出该未知种类的金属离子的种类。