基于金屬有機骨架薄膜的蛋白石和反蛋白光子晶體傳感器制備.pdf

1、在自然界中，經過長期的進化，材料具有多組元、多層次尺度結構。人類利用人工合成的手段來構建這類材料并賦予這類材料所需的功能，這一直是一個富有挑戰(zhàn)性的課題。
　　光子晶體是具有周期性折射率排列的材料，蛋白石和反蛋白石光子晶體作為三維光子晶體，由于其本身結構能夠與光發(fā)生相互作用，導致布拉格衍射，形成了光子帶隙。蛋白石光子晶體通過微球自組裝得到微球的有序性排列，反蛋白石光子晶體是以蛋白石光子晶體為模板得到相互貫穿的孔結構。由于光子晶體本身

2、的光學特性使其成為理想的構建新型化學生物傳感器的材料。另一方面，金屬有機骨架材料是一種新型、制備過程簡便、具有氣體吸附功能的多孔性材料，金屬有機骨架材料與蛋白石和反蛋白石光子晶體結合，將光子晶體表面功能化，構建了具有氣體吸附功能的復合型材料。這種復合型材料由于金屬有機骨架材料吸附氣體導致折射率發(fā)生變化，影響光子帶隙中心波長。目前，這種材料仍處于初步研究的階段，還未得到實際應用，因此具有很大的研究價值。
　　本文以光子晶體技術和金屬

3、有機骨架技術為平臺，制備了六種基于金屬有機骨架材料的光子晶體傳感材料。結果表明:(1)制備的蛋白石和反蛋白石光子晶體具有較好的光學性能，與光相互作用展現(xiàn)出鮮明的色彩，它們的反射譜具有明顯的反射峰，表征顯示光子晶體具有良好的三維有序性。(2)在蛋白石和反蛋白石光子晶體結構表面生長金屬有機骨架材料，光學和形貌表征表明了光子晶體上附著了一層均勻致密的金屬有機骨架薄膜，光子晶體與薄膜之間具有良好的結合力，而這種復合材料仍然具有光子帶隙性能。(3