1.一种基于聚集诱导增强荧光传感阵列的重金属离子检测方法,包括三种传感元件的制备、聚集诱导增强荧光传感阵列的构建和数据处理步骤;所述三种传感元件分别为谷胱甘肽‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(GSH‑AuNCs@ZIF‑8)、巯基丙酸‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(MPA‑AuNCs@ZIF‑8)和(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料([2‑MBA]‑AuNCs@ZIF‑8);
所述谷胱甘肽‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(GSH‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:将HAuCl4·3H2O溶液和GSH溶液加入到去离子水中混合,在60~80℃下以300~600rpm搅拌22~26小时,得到谷胱甘肽‑金纳米簇(GSH‑AuNCs)溶液;将谷胱甘肽‑金纳米簇(GSH‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散20~40min,随后加入2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,将混合物剧烈搅拌22~26h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤,并在50~70℃真空中干燥即得;
所述巯基丙酸‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(MPA‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:用去离子水稀释HAuCl4·3H2O溶液,加入MPA和NaOH溶液,将混合物在室温下搅拌0.5~1.5h,获得巯基丙酸‑金纳米簇(MPA‑AuNCs)溶液;将巯基丙酸‑金纳米簇(MPA‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散20~40min,随后加入2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,将混合物剧烈搅拌22~26h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤,并在50~70℃真空中干燥即得;
所述(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料([2‑MBA]‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:将2‑MBA溶解在去离子水中,并加入NaOH溶液,然后加入HAuCl4·3H2O溶液混合均匀,并在20~30℃搅拌6~10小时,获得(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇([2‑MBA]‑AuNCs)溶液;
将(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇([2‑MBA]‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散20~40min,随后加入2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,将混合物剧烈搅拌22~26h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤,并在50~70℃真空中干燥即得。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,谷胱甘肽‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(GSH‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:将HAuCl4·3H2O溶液和GSH溶液加入到去离子水中混合均匀,在70℃下以500rpm搅拌24小时,得到谷胱甘肽‑金纳米簇(GSH‑AuNCs)溶液,将谷胱甘肽‑金纳米簇(GSH‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散30min,随后加入
2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,混合物剧烈搅拌24h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤3次,并在
60℃真空中干燥8h即得。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,巯基丙酸‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料(MPA‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:用去离子水稀释HAuCl4·3H2O溶液,随后加入MPA和NaOH溶液,将混合物在室温下搅拌1h,获得巯基丙酸‑金纳米簇(MPA‑AuNCs)溶液;将巯基丙酸‑金纳米簇(MPA‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散30min,随后加入2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,将混合物剧烈搅拌24h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤3次,并在60℃真空中干燥8h即得。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇@沸石咪唑酯骨架材料([2‑MBA]‑AuNCs@ZIF‑8)的制备步骤为:将2‑MBA溶解在去离子水中,并加入NaOH溶液,然后加入HAuCl4·3H2O溶液混合均匀,并在25℃下搅拌8小时,获得(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇([2‑MBA]‑AuNCs)溶液;将(2‑巯基苯甲酸)‑金纳米簇([2‑MBA]‑AuNCs)溶液加入硝酸锌(Zn[NO3]2)水溶液中,超声分散30min,随后加入2‑甲基咪唑(2‑MeIm)水溶液,将混合物剧烈搅拌24h,离心分离,沉淀物用甲醇洗涤3次,并在60℃真空中干燥8h即得。
5.如权利要求1‑4任一项所述的方法,其特征在于,所述硝酸锌(Zn[NO3]2)、2‑甲基咪唑(2‑MeIm)和去离子水的比例保持在1:50~70:1100~1200,以质量百分比计。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述硝酸锌(Zn[NO3]2)、2‑甲基咪唑(2‑MeIm)和去离子水的比例保持在1:60:1150,以质量百分比计。
7.如权利要求1‑6任一项所述的方法,其特征在于,所述聚集诱导增强荧光的传感阵列的构建为将三种传感元件的溶液、重金属离子溶液加入到离心管中,将混合溶液在20~30℃孵育30~50min,随后通过酶标仪检测体系的荧光强度,得到训练数据矩阵。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述聚集诱导增强荧光的传感阵列的构建为:依次将三种传感元件材料的溶液、重金属离子溶液、缓冲液加入到离心管中,将混合溶液在25℃孵育40min,随后通过酶标仪检测体系的荧光强度,得到3个传感元件×8种重金属离子×5次重复的训练数据矩阵。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述三种传感元件材料的溶液加入浓度为
0.1mg/mL,加入体积为50μL;所述重金属离子溶液加入体积为50μL;所述Tris‑HCl缓冲液或HEPES缓冲液加入体积为900μL。
10.如权利要求1‑9任一项所述的方法,其特征在于,所述数据处理为采用软件SPSS Statistics 27对获得的数据进行处理,得到每种重金属离子唯一的光谱指纹数据,精确区
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ + 2+ 2
分和量化八种重金属离子;所述八种重金属离子为Ni 、Cr 、Co 、Pb 、Cd 、Ag 、Cu 和Zn+
。