综述：基于金属有机框架的多发射荧光阵列传感器：合成策略与应用研究进展

这篇综述系统阐述了金属有机框架（MOFs）作为多发射荧光阵列传感器的设计策略与应用前景。通过整合镧系元素、有机荧光团和染料等功能基团，构建了具有比例传感（ratiometric sensing）特性的多发射中心，显著提升了传感器在离子、抗生素和生物标志物检测中的灵敏度与选择性。文章还探讨了MOFs传感器阵列与机器学习（machine learning）结合的智能化发展趋势，为环境监测和医学诊断提供了创新解决方案。

　　

Abstract

金属有机框架（MOFs）凭借可调的孔结构和多样化的发光源（金属节点、有机配体及客体分子），成为多发射荧光阵列传感器的理想平台。其比例传感机制通过自校准显著提升检测可靠性，在复杂体系中展现出独特优势。

Introduction

MOFs是由金属中心与有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。其结构可编程性、高比表面积和精确的孔微环境控制，使其成为高性能传感材料的候选者。MOFs的周期性网络赋予其可调的电子结构（如能级匹配和光物理性质）以及多样化的主客体相互作用位点，从而实现对目标分析物的高灵敏、高选择性响应。

传统单发射MOFs传感器易受环境干扰，而多发射MOFs通过引入双金属节点或配体-客体协同发光等策略，构建比例信号输出系统。例如，通过调控主客体相互作用，MOFs孔道内的荧光分子与框架协同发光可形成双发射体系，对重金属离子或挥发性有机物产生“开关”或红/蓝移响应，甚至实现肉眼可见的颜色变化。

近年来，研究者进一步提出传感器阵列与机器学习结合的智能检测系统。通过设计具有梯度发光特性的MOFs单元（如异质金属掺杂或多组分配体组合），构建多通道传感器阵列，结合主成分分析（PCA）或线性判别分析（LDA）等算法，实现复杂体系中多分析物的同步识别与分类。

Design and synthesis strategies for MOF-based multi-emission sensors

多发射MOFs传感器的合成策略主要包括：1）通过配位键修饰或共价功能化在过渡金属MOFs中引入镧系离子；2）在MOFs孔道中封装染料分子或碳点；3）利用有机配体的π-π*跃迁或配体-金属电荷转移（LMCT）构建多重发光中心。例如，通过精确调控能量转移效率，可实现镧系离子（如Eu³⁺
/Tb³⁺
）与有机配体之间的协同发光。

Applications of MOF fluorescence sensing array

多发射MOFs传感器在溶液体系（如离子、抗生素和生物标志物）检测中表现出卓越性能。其比例传感机制通过自校准消除背景干扰，检测限低至纳摩尔级别。传感器阵列技术进一步拓展了应用维度，例如通过MOFs单元组合实现混合污染物的高通量分析，或利用机器学习模型预测未知样本风险。

Conclusion and future prospects

当前挑战包括荧光团与MOFs基质的兼容性、能量转移效率的精确调控以及实际应用中的稳定性问题。未来发展方向将聚焦机器学习辅助分析，推动MOFs传感器在环境监测和医疗诊断中的智能化应用。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非原文信息）