纳米杯阵列传感器的结构示意图；
[0018]图5是本发明铅离子的阳极溶出曲线；
[0019]图6是本发明铜离子的阳极溶出曲线；
[0020]图7是本发明锌离子的阳极溶出曲线；
[0021]图8是本发明三种离子的溶出峰电流强度与离子浓度的响应曲线；
[0022 ]图9是本发明铅离子的溶出电流与透射率对时间的变化曲线；
[0023 ]图1O是本发明铜离子的溶出电流与透射率对时间的变化曲线；
[0024]图11是本发明锌离子的溶出电流与透射率对时间的变化曲线；
[0025]图12是本发明三种离子的透射率变化与离子浓度的响应曲线；
[0026]图13是本发明对混合离子溶液的种类与浓度检测结果图；
[0027]图中:数据传输接口1、集成控制电路板2、检测室底座3、密闭电化学检测室4、进液腔5、蠕动栗管6、CCD检测器7、装置底座8、环境室外壳9、氙灯光源10、微量蠕动栗11、直通接头12、光学支架13、腔体壁51、密闭盖52、蠕动栗外壳111、蠕动驱动马达112、检测室外壁41、回流穿刺针42、银氯化银参比电极43、检测室顶盖44、纳米杯阵列传感器45、入流穿刺针46、铀丝对电极47，纳米金颗粒14，纳米杯结构15。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图及具体实施例对本发明作详细描述，但不是限制本发明。
[0029]如图1-图3所示，本发明所使用的多种重金属离子纳米光学检测装置，包括:环境室、支架系统、进样系统、密闭电化学检测室4、光学检测系统、集成控制电路板2和数据传输接口 I;其中，环境室由装置底座8以及环境室外壳9构成;支架系统由检测室底座3和固定在检测室底座3上的光学支架13构成;检测室底座3固定在装置底座8上;进样系统由微量蠕动栗11、蠕动栗管6、进液腔5、进液穿刺针46和出液穿刺针42构成;微量蠕动栗11固定在环境室外壳9上，通过蠕动驱动马达112进行供能，其外部通过蠕动栗外壳111与外界分隔;进液腔5固定在环境室外壳9上，可以容纳待检测样液，由腔体壁51以及密闭盖52构成;密闭电化学检测室4置于检测室底座3上，由检测室外壁41和检测室顶盖44构成，检测室顶盖44上设有两个直通接头12，进液穿刺针46和出液穿刺针42分别穿过直通接头12，待检测样液通过进液穿刺针46进入电化学检测室4，电化学检测室4内的样液通过出液穿刺针42离开电化学检测室4;进液腔5通过蠕动栗管6连通进液穿刺针46，微量蠕动栗11通过蠕动栗管6连通出液穿刺针42;在电化学检测室4的底部固定纳米杯阵列传感器45，纳米杯阵列传感器45通过导线引出作为工作电极;检测室顶盖44上分别固定对电极47和参比电极43，使其浸入电化学检测室4内的样液环境中；所述工作电极、对电极47和参比电极43构成电化学检测系统；光学检测系统包括CCD检测器7以及氙灯光源10;氙灯光源10固定在装置底座8上，CXD检测器7固定在光学支架13上，氙灯光源10正对CCD检测器7;集成控制电路板2固定在装置底座8上，对微量蠕动栗11、电化学检测系统与光学检测系统进行供电与控制，并将获得的数据通过数据传输接口 I实时传输到电脑;所述纳米杯阵列传感器45表面规则分布直径为百纳米级的杯状结构15，杯侧壁溅射沉积纳米金颗粒14。
[0030]应用上述检测装置同时检测多种重金属离子的方法，包括以下步骤:
[0031](I)制备待测离子标准溶液:取浓度为lOOOyg/L的标准铅离子、铜离子、锌离子标准溶液，取pH为4.0的稀盐酸溶液作为底液将三种标准品溶液分别稀释至具有浓度梯度的离子样品溶液，并加入体积浓度10%的醋酸-醋酸钠缓冲液;稀释完成的离子样品溶液用聚四氟乙烯瓶盛放，所有器皿均需经过稀硝酸浸泡48小时以上，并用去离子水冲洗干净并烘干；
[0032](2)对不同浓度梯度的标准离子溶液进行光电联合检测:往进液腔5中加入待检测的标准离子溶液(所加溶液体积不超过进液腔体积的80% )，启动微量蠕动栗，调节流速至15mL/min，待流体系统趋于稳定，即蠕动栗管内无明显气泡之后，采用阳极溶出伏安法对待测溶液进行电化学检测，其具体参数设置为:扫描起始电压-1.4V，终止电压0.6V，步进电压
0.004V，富集时间120s，静息时间15s，脉冲周期0.2s，采样时间0.02s，脉冲振幅0.05V，脉冲宽度0.06s;在富集阶段和静息阶段，微量蠕动栗11应处于工作状态，而在溶出阶段，蠕动栗则应相应关闭；对于光学检测方面，检测模式为透射光检测，其参数设置为:光谱范围300-750nm，光谱扫描步进为Inm，光谱记录时间间隔I s;
[0033](3)建立标准溶液浓度-透射率变化响应曲线:对单种重金属离子的单个浓度扫描结果，取溶出过程中每秒所记录透射光谱中的透射峰所对应的透射率，并对时间作变化曲线，可观测到在溶出过程中，溶出峰对应的透射率有一定程度的提升;于是，对于不同离子不同浓度梯度所对应的透射率变化值，对离子浓度作标准响应曲线y = ax+b，其中X为离子浓度，y为光学透射率变化值，a和b为拟合常数；
[0034](4)未知混合离子溶液的检测:向进液腔5中加入未知浓度的三种离子混合溶液，按照步骤2检测未知混合离子溶液，并按照步骤3获得混合溶液所对应的透射峰透射率变化曲线；
[0035](5)混合离子检测数据的分析:对于在步骤4中所获得的混合溶液透射率变化曲线的分析，首先确定混合溶液中的离子种类:对透射率变化曲线对时间作一阶微分，所获得的微分曲线将有若干峰值，其对应出现的时间与相应重金属离子的溶出电位所对应的时间一致，依此可确定混合溶液中的离子种类;对于不同离子的浓度测定，可以根据该离子所对应的透射率区间内的透射率变化值，代入步骤3中所获得的相应离子的标准响应曲线，即可获得该离子的浓度值。
[0036]实施例
[0037]一种基于光电耦合纳米杯阵列传感器检测装置同时检测多种重金属离子的方法，包括以下步骤:
[0038](I)取浓度为lOOOyg/L的标准铅离子、铜离子、锌离子标准溶液，取pH为4.0的稀盐酸溶液作为底液将三种标准品溶液分别稀释至lOyg/LdOyg/USOyg/LWSyg/L以及10yg/L，并加入10%体积的醋酸-醋酸钠缓冲液;稀释完成的离子样品溶液用聚四氟乙烯瓶盛放，所有器皿均需经过稀硝酸浸泡48小时以上，并用去离子水冲洗干净并烘干；
[0039](2)往进液腔5中加入10yg/L的铅离子标准溶液，启动微量蠕动栗，调节流速至15mL/min，待流体系统趋于稳定，即蠕动栗管内无明显气泡之后，采用阳极溶出伏安法对待测溶液进行电化学检测，其具体参数设置为:扫描起始电压-1.4V，终止电压0.6V，步进电压
0.004V，富集时间120s，静息时间15s，脉冲周期0.2s，采样时间0.02s，脉冲振幅0.05V，脉冲宽度0.06s;在富集阶段和静息阶段，微量蠕动栗处于工作状态，而在溶出阶段，蠕动栗相应关闭；对于光学检测方面，检测模式为透射光检测，其参数设置为:光谱范围300-750nm，光谱扫描步进为lnm，光谱记录时间间隔Is;完成阳极溶出伏安法后，排尽进液腔中的离子溶液，向进液腔5中加入离子水，启动微量蠕动栗循环5min后将去离子水排尽。
[0040](3)重复步骤2，完成铅离子、铜离子和锌离子五种浓度梯度的标定过程；图5-7为三种重金属离子的溶出伏安曲线。图8为三种离子的溶出峰