專利名稱：反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于油檢測(cè)的光子晶體，特別涉及油敏感材料的反蛋白石 結(jié)構(gòu)膜作為油敏感材料。
背景技術(shù)：
隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，石油及石油產(chǎn)品在存儲(chǔ)及管道運(yùn)輸中的油泄 漏事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)漏油的檢測(cè)是一個(gè)急需解決的問題?，F(xiàn)有的油泄漏檢測(cè) 方法大致分為兩類，即檢測(cè)漏油中產(chǎn)生的可燃性氣體或直接檢測(cè)漏油液體。 檢測(cè)漏油中產(chǎn)生的可燃性氣體通常是利用氣體檢測(cè)器，如催化燃燒式和半導(dǎo)
體式[(a) Lukowiak, A.; et al. 77n" 5b/zVm/ms 2007, 5", 7005; (b) Waghulade, R.B.; Patil, P. P.; Pasricha, R. 2007, 72, 594],這些檢測(cè)器為電傳感，在
測(cè)量中容易引入電火花等不安全因素，且對(duì)于不易揮發(fā)的重油也不適合。直 接檢測(cè)漏油液體多采用對(duì)油溶脹的高分子聚合物作為敏感元件，以光或電信 號(hào)方式將高分子聚合物溶脹產(chǎn)生的體積變化傳輸給相關(guān)接收器，完成對(duì)漏油 的檢測(cè)[(a) Buerck， J.; et al. / i/man/. 2003， 702, 13; (b) Ishaq, I. M.; et al.
萬C/ze/w. 2005， 707， 738]，此體系由于高分子聚合物對(duì)不同油的 選擇性小，同時(shí)存在從漏油到高分子聚合物溶脹需要一定的時(shí)間問題，極大 地限制了高分子聚合物作為敏感元件的快速發(fā)展。
光子晶體是一種新型功能材料，它是通過單分散乳膠粒規(guī)整排列所形成 的周期性結(jié)構(gòu)對(duì)入射光發(fā)生折射或衍射實(shí)現(xiàn)對(duì)光的特殊調(diào)控。光子晶體為新 型傳感器的設(shè)計(jì)和制備提供了新的思路，如將制備成周期性結(jié)構(gòu)的敏感材料 做為傳感器，在外界環(huán)境變化下，周期性結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)光的調(diào)控也相應(yīng) 發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外界環(huán)境參數(shù)變化的傳感?，F(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的傳感材料 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度、pH、蔗糖、溫度、金屬離子、溶劑等[(a) Asher， S. A.; et al.
1997, 3卵，829; (b) Blanford， C. F.; Schroden, R. C.; Al-Daous, M.; Stein， A. A/v. M ^ 2001, "， 26]環(huán)境因素的傳感或物質(zhì)存在的檢測(cè)?，F(xiàn)有的專利文獻(xiàn)中，有以光子晶體做為生物(200520013602.7)、氣體濃度(200620100419.5， 200620100423.1)、濕度(200510011677.6)等的檢測(cè)和傳感裝置。
反蛋白石結(jié)構(gòu)膜是光子晶體的一種，其是在膠體晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部通過填充 聚合物或無機(jī)材料等，然后除去膠體晶體乳膠粒而得到，通常稱為反蛋白石 結(jié)構(gòu)的反相膜，或反蛋白石結(jié)構(gòu)膜[(a) Holtz， J. H.; Asher， S. A. 7Wm^ 1997, 3卵， 829; (b) Vlasov， Y. A.; Bo， X-Z.; St腿，J. C.; Norris， D. J.脂,2001, 4", 289; (c) Blanco, A.; Ozin， G. A.; et al. 7Ntowre 2000,405,437]。反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料的 制備通常根據(jù)填充的材料不同，分為金屬、無機(jī)、有機(jī)和聚合物反蛋白石結(jié) 構(gòu)膜，由于金屬和無機(jī)材料質(zhì)地較脆，由它們形成的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜存在容 易破碎，與基底黏附力低等缺陷，導(dǎo)致其實(shí)際應(yīng)用的可能性受到限制(Stein，A.; Schroden, R. C. O^r. M 2001， 5,553)，而以聚合物為材料制備的
反蛋白石結(jié)構(gòu)膜可以很好的解決這些缺陷引起的問題，因此聚合物反蛋白石 結(jié)構(gòu)膜的用途引起人們的廣泛關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為油敏感材料，用于快捷檢測(cè)油 的材料。
本發(fā)明的再一目的是提供作為油敏感材料的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜用于對(duì)油的 傳感及對(duì)不同油的鑒別，以實(shí)現(xiàn)通過用人的眼睛或光譜鑒別特定油產(chǎn)品的種 類。
本發(fā)明利用光子晶體的光學(xué)特性實(shí)現(xiàn)對(duì)油的感知和檢測(cè)，基本原理如下 反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的三維大孔結(jié)構(gòu)為折光指數(shù)周期性變化的結(jié)構(gòu)，其周期尺度 與光波長(zhǎng)匹配，光在折光指數(shù)周期變化的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜體系中傳播，發(fā)生
Bragg衍射，形成對(duì)特定波長(zhǎng)的選擇性反射和其它波長(zhǎng)的透射。反蛋白石結(jié)構(gòu) 膜的三維大孔結(jié)構(gòu)便于油的吸附，利用特定親油性材料制備得到的反蛋白石 結(jié)構(gòu)膜便于油在其表面的浸潤(rùn)和鋪展。在待測(cè)油填充到反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的三 維大孔結(jié)構(gòu)后，當(dāng)油的折光指數(shù)與膜材料折光指數(shù)不同時(shí)，此體系也是折光 指數(shù)周期性變化；當(dāng)入射光照射到反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上后，形成的光反射峰(即 反蛋白石結(jié)構(gòu)膜光帶隙位置)與吸附在膜上的油和反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料的折 光指數(shù)比有關(guān)，光帶隙位置隨著油的折光指數(shù)變化而變化。對(duì)于不同折光指 數(shù)的油，可以通過測(cè)定反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的光帶隙位置來確定和鑒別。具體的測(cè)定方式是利用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光 譜。選擇特定的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜，其產(chǎn)生的光帶隙在可見光區(qū)域，不同的光 帶隙位置顯示為不同的顏色，可以實(shí)現(xiàn)直接通過人的眼睛觀察反蛋白石結(jié)構(gòu) 膜吸收油后的不同顏色來鑒別不同折光指數(shù)的油，實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)單、方便的 油檢測(cè)。
本發(fā)明所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的用途，是指將反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為油敏 感材料，用于快捷檢測(cè)油的存在。
本發(fā)明所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的用途，是指將反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為油敏 感材料，用于對(duì)油的種類進(jìn)行鑒別。
所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜表面浸潤(rùn)性為超親油(與油的接觸角均小于5.0。)， 便于待測(cè)油在膜材料表面的接觸與鋪展；所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在 200 nm 1000 nm，光子帶隙分布在400 2000 nm的區(qū)域；膜材料選自酚醛 樹脂、無定形碳、聚苯乙烯、聚氨酯及聚苯乙烯與聚氨酯混合物中的一種。
所述的快捷檢測(cè)油的存在或?qū)τ偷姆N類進(jìn)行鑒別，是選用膜本身的結(jié)構(gòu) 顏色呈現(xiàn)鮮明顏色的在可見光區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與油接觸，吸附油后的 反蛋白石結(jié)構(gòu)膜隨著油在其表面的浸潤(rùn)與鋪展，其反射光譜發(fā)生變化，與其 原反蛋白石結(jié)構(gòu)膜顏色明顯不同，通過人的眼睛直接觀察吸附油后顏色發(fā)生 紅移的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的顏色變化，可快速檢測(cè)油的存在，或根據(jù)顏色變化 對(duì)油的種類進(jìn)行初步鑒別為何種類油，并可通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì) 測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光譜，可以精確檢測(cè)所吸附油的折光 指數(shù)所對(duì)應(yīng)的油的種類，以判斷是屬于烷烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴 類油或多環(huán)芳烴類油中的哪一種類油；或具體進(jìn)行區(qū)分及判斷屬于烷烴類油、 芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油中的同一類油中的油具體為何 種油(如烷烴類油中的汽油、柴油、液體石蠟、潤(rùn)滑油)；或者
選用在近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與油接觸，吸附油后的反蛋白石結(jié) 構(gòu)膜的光澤度隨著油在其表面的浸潤(rùn)與鋪展而發(fā)生變化，通過人的眼睛直接 觀察吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的光澤度發(fā)生的明顯變化，可快速檢測(cè)油的 存在，并可通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜 的反射光譜，可以精確檢測(cè)所吸附油的折光指數(shù)所對(duì)應(yīng)的油的種類，以判斷 是屬于垸烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油中的哪一種 類油；或具體進(jìn)行區(qū)分及判斷屬于垸烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油中的同一類油中的油具體為何種油(如垸烴類油中的汽油、 柴油、液體石蠟、潤(rùn)滑油)。
所述的選用可見光區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜直接通過人的眼睛對(duì)油的種類 進(jìn)行初步鑒別，是選用光子帶隙在可見光區(qū)域的藍(lán)色無定形碳反蛋白石結(jié)構(gòu)
膜，通過折光指數(shù)在L33 1J8膜顯示為綠色判斷為烷烴類油；通過折光指 數(shù)在1.38 1.45膜顯示為黃色判斷為烷烴類油、芳香烴類油或烷烴類油和芳 香烴類油的混合油；通過折光指數(shù)在1.45 1.55膜顯示為橙色判斷為烷烴類 油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或垸烴類油、芳香烴類油和含溴芳香烴類 油的混合油；通過折光指數(shù)在1.55 1.70膜顯示為紅色判斷為含溴芳烴類油、 芳香烴類油、多環(huán)芳烴類油或含溴芳烴類油、芳香烴類油和多環(huán)芳烴類油的 混合油。而對(duì)于折光指數(shù)在以上各種顏色折光指數(shù)范圍內(nèi)的不同油類，如判 斷膜顯示為黃色的具體為哪一類油時(shí)，則可以通過光譜鑒別。
所述的藍(lán)色無定形碳反蛋白石結(jié)構(gòu)膜表面浸潤(rùn)性為超親油，藍(lán)色無定形 碳反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在230 nm 245 nm，光子帶隙分布在450 480 nm 的區(qū)域。
所述的通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu) 膜的反射光譜，精確檢測(cè)所吸附油的折光指數(shù)及油的種類，是以光子帶隙在 可見光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，以紫外-可見-近紅外 分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后在可見光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反 射光譜及光譜出峰位置不同，精確計(jì)算出所吸附油的折光指數(shù)，以判斷具體 為垸烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油。吸附油后的在 可見光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜可在有機(jī)溶劑中浸泡除去膜所吸 附的油，取出后有機(jī)溶劑揮發(fā)，在可見光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu) 膜干燥回到初始狀態(tài)，其顏色或光澤度回到未吸附油時(shí)的狀態(tài)，可重復(fù)作為 油的快速檢測(cè)材料。
本發(fā)明所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜對(duì)所測(cè)定油的折光指數(shù)的分辨率可達(dá)到 △w = 0.001 。
所述浸泡反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的有機(jī)溶劑為低沸點(diǎn)的高揮發(fā)性非極性溶劑， 如選自甲苯、正辛烷及正己烷等中的一種以上。
本發(fā)明所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在200nm 1000nm ，光子帶隙分布在400 2000nm的區(qū)域。反蛋白石結(jié)構(gòu)膜吸附油后，顏色或光澤度發(fā)生 變化，可以通過人的眼睛觀察油的存在，實(shí)現(xiàn)快速油檢測(cè)，通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)檢測(cè)不同油類，方便，快捷，成本低。 以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖l.本發(fā)明實(shí)施例1中反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料的三維周期性排列長(zhǎng)程有序 結(jié)構(gòu)的SEM照片(孔徑為300 nm，圖示標(biāo)尺為1 pm),光子帶隙在可見光區(qū)。
圖2.本發(fā)明所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料與油的接觸角示意圖，顯示為超 親油性(與油的接觸角均小于5.0。)。
圖3.本發(fā)明實(shí)施例2中無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料吸附十四烷前后 的反射光譜圖比較以及顏色變化(圖中無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜吸附十四 垸后的反射光譜峰位于589 nm，其峰圖下的圖片顯示無定形碳的反蛋白石結(jié) 構(gòu)膜吸附十四垸前顏色為黃綠色，無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜吸附十四烷前 的反射光譜峰位于474 nm，其峰圖下的圖片顯示無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜 吸附十四垸前顏色為藍(lán)色)。
圖4.本發(fā)明實(shí)施例3中無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料吸附油后的反射 光譜圖，以光子帶隙位置在474 nm的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為油檢測(cè)膜， 分別滴加己烷、十六垸、蠟油、l-溴代萘，檢測(cè)膜吸附油后反射譜圖，反射光 譜峰位置分別位于570 nm、 591 nm、 604 nm、 649 nm，其顏色顯示為綠色、 黃色、橙色和紅色，分別對(duì)應(yīng)己烷(綠色)、十六烷(黃色)、蠟油(橙色) 和1-溴代萘(紅色)。
圖5.本發(fā)明實(shí)施例4中酚醛樹脂的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料光譜區(qū)分折光指 數(shù)相差較小的不同油產(chǎn)品，分別為辛烷、十二垸、十四烷、十六垸折光指數(shù) 不同且均在1.38 1.45范圍內(nèi)的油。
具體實(shí)施方案
以下實(shí)施例中所選用的紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)是美國(guó)海洋光學(xué)亞
洲分公司的儀器，儀器型號(hào)Ocean Optic HR 4000 &NIR-256 。 實(shí)施例1.
選用光子帶隙位置在550nm，膜上的孔徑為290nm，膜本身的結(jié)構(gòu)顏色 顯示為綠色的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，與十四烷(《=1.4289)、十六烷(《=1.4329 )、柴油(《=1.4619)、蠟油(《=1.4843 ) 和異丙苯(《=1.4910)這五種折光指數(shù)不同的油分別接觸，吸附油后的無定 形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜隨著油在其表面浸潤(rùn)與鋪展，其顏色發(fā)生明顯變化， 即從綠色變化為紅色，可以快捷檢測(cè)油的存在。吸附了這幾種油后的無定形 碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的顏色均變?yōu)榧t色，人的眼睛不可區(qū)分具體油的種類， 用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)分別檢測(cè)其反射光譜，可以根據(jù)折光指數(shù)不同 區(qū)分開上述五種油。吸附油的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜可在辛烷中浸泡除 去其所吸附的油，取出無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜后辛垸揮發(fā)，無定形碳的 反蛋白石結(jié)構(gòu)膜干燥回到初始狀態(tài)，其顏色回到未吸附油時(shí)的綠色，可重復(fù) 作為油的快速檢測(cè)材料。
實(shí)施例2.
選用光子帶隙在474nm，膜上的孔徑為220nm，膜本身的結(jié)構(gòu)顏色顯示 為藍(lán)色的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，與少量己烷接觸，吸附己 烷后的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜隨著己烷在其表面浸潤(rùn)與鋪展，其顏色從 藍(lán)色變?yōu)榫G色，人的眼睛即可以觀察到油的存在，實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。從無定形 碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的顏色可以初步斷定烷烴類油，進(jìn)一步用紫外-可見-近紅 外分光光度計(jì)檢測(cè)其反射光譜可得到折光指數(shù)，判斷為己烷。反射光譜圖峰 位變化結(jié)果見圖3。
實(shí)施例3.
選用光子帶隙在474nm，膜上的孔徑為220nm，膜本身的結(jié)構(gòu)顏色顯示 為藍(lán)色的的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，與己烷(《=1.3727 )、 十六烷(《=1.4329)、蠟油(《=1.4843)、 1-溴代萘(《=1.658)分別接觸，吸附 油后的無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜隨著油在其表面浸潤(rùn)與鋪展，其顏色發(fā)生 明顯變化，分別顯示為綠色、黃色、橙色和紅色，人的眼睛可區(qū)分；無定形 碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜顯示為綠色(折光指數(shù)在1.33 1.38)可初步判斷為烷烴 類油；無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜顯示為黃色(折光指數(shù)在1.38 1.45)可初 步判斷為垸烴類油、芳香烴類油或垸烴類油和芳香烴類油的混合油；無定形 碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜顯示為橙色(折光指數(shù)在1.45 1.55)可初步判斷為烷烴 類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或垸烴類油、芳香烴類油和含溴芳香烴 類油的混合油；無定形碳的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜顯示為紅色(折光指數(shù)在1.55 1.70)可初步判斷為含溴芳烴類油、芳香烴類油、多環(huán)芳烴類油或含溴芳烴類 油、芳香烴類油和多環(huán)芳烴類油的混合油。利用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì) 進(jìn)一步測(cè)定反射光譜峰位，分別為570nm、 591 nm、 604 nm、 649 nm，根據(jù) 反射光譜峰位計(jì)算得到上述四種油的折光指數(shù)與上述油的理論折光指數(shù)對(duì) 應(yīng)，可確定上述油的種類。反射光譜結(jié)果見圖4。
實(shí)施例4.
選用光子帶隙位置在1.2pm，膜上的孔徑為600 nm的近紅外區(qū)域的酚醛 樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，與辛垸(《=1.4088 )、十二烷(《=1.4195 )、 十四烷(《=1.4289 )和十六烷(《=1.4329 )等折光指數(shù)不同且均在1.38 1.45范圍內(nèi)的油分別接觸，吸附油后的酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的光澤度隨 著油在其表面浸潤(rùn)與鋪展而發(fā)生變化，通過人的眼睛直接觀察吸附油后的酚 醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的光澤度發(fā)生的明顯變化，可快速檢測(cè)油的存在，并 可通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu) 膜的反射光譜，可以精確檢測(cè)所吸附油的折光指數(shù)及油的種類。反射光譜結(jié) 果見圖5。
實(shí)施例5.
選用光子帶隙位置在474nm，膜上的孔徑為235 nm，膜本身的結(jié)構(gòu)顏色 顯示為藍(lán)色的酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，與十四垸(《=1.4289 )、 十六垸(《=1.4329 )、柴油(《=1.4619)、蠟油(《=1.4843 )和異丙苯 (《=1.4910)這五種折光指數(shù)不同的油分別接觸，吸附油后的酚醛樹脂反蛋 白石結(jié)構(gòu)膜隨著油在其表面浸潤(rùn)與鋪展，其顏色發(fā)生明顯變化，即從藍(lán)色變 化為綠色，可以快捷檢測(cè)油的存在。吸附了這幾種油后的酚醛樹脂反蛋白石 結(jié)構(gòu)膜的顏色均變?yōu)榫G色，人的眼睛不可區(qū)分具體油的種類，用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)分別檢測(cè)其反射光譜，可以根據(jù)折光指數(shù)不同區(qū)分開上述 五種油。吸附油的酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜可在辛烷中浸泡除去其所吸附的 油，取出酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜后辛烷揮發(fā)，酚醛樹脂反蛋白石結(jié)構(gòu)膜干 燥回到初始狀態(tài)，其顏色回到未吸附油時(shí)的藍(lán)色，可重復(fù)作為油的快速檢測(cè) 材料。
權(quán)利要求
1. 一種反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為油敏感材料，用于快捷檢測(cè)油的存在。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征是所述的快捷檢測(cè)油的存在是 選用膜本身的結(jié)構(gòu)顏色呈現(xiàn)鮮明顏色的在可見光區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與油 接觸，通過人的眼睛直接觀察吸附油后顏色發(fā)生紅移的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的顏 色變化，可快速檢測(cè)油的存在；或選用在近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與油 接觸，通過人的眼睛直接觀察吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的光澤度發(fā)生的明 顯變化，可快速檢測(cè)油的存在。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜 表面浸潤(rùn)性為超親油，反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在200nm 1000nm，光子帶 隙分布在400 2000 nm的區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材料選自酚醛樹脂、聚苯乙烯、聚氨酯及聚苯乙烯與聚氨酯混合物中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用途，其特征是所述的油是烷烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油。
6. —種反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為 油敏感材料，用于對(duì)油的種類進(jìn)行鑒別。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其特征是所述的對(duì)油的種類進(jìn)行鑒別， 是選用膜本身的結(jié)構(gòu)顏色呈現(xiàn)鮮明顏色的在可見光區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與 油接觸，通過人的眼睛直接觀察吸附油后顏色發(fā)生紅移的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的 顏色變化，對(duì)油的種類進(jìn)行初步鑒別為何種類油；或通過紫外-可見-近紅外分 光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)瞎的反射光譜，精確檢測(cè)所吸附油的 折光指數(shù)所對(duì)應(yīng)的油的種類，以判斷為何種類油；或者選用在近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜與油接觸，通過紫外-可見-近紅外分 光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光譜，精確檢測(cè)所吸附油的 折光指數(shù)所對(duì)應(yīng)的油的種類，以判斷為何種類油。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征是所述的選用可見光區(qū)域的反 蛋白石結(jié)構(gòu)膜直接通過人的眼睛對(duì)油的種類進(jìn)行初步鑒別為何種類油，是選用光子帶隙在可見光區(qū)域的藍(lán)色無定形碳反蛋白石結(jié)構(gòu)膜，通過折光指數(shù)在1.33 1.38膜顯示為綠色判斷為烷烴類油；通過折光指數(shù)在1.38 1.45膜顯示 為黃色判斷為垸烴類油、芳香烴類油或烷烴類油和芳香烴類油的混合油；通 過折光指數(shù)在1.45 1.55膜顯示為橙色判斷為烷烴類油、芳香烴類油、含溴 芳香烴類油或烷烴類油、芳香烴類油和含溴芳香類烴油的混合油；通過折光 指數(shù)在1.55 1.70膜顯示為紅色判斷為含溴芳烴類油、芳香烴類油、多環(huán)芳 烴類油或含溴芳烴類油、芳香烴類油和多環(huán)芳烴類油的混合油；所述的藍(lán)色無定形碳反蛋白石結(jié)構(gòu)膜表面浸潤(rùn)性為超親油，藍(lán)色無定形 碳反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在230 nm 245 nm,光子帶隙分布在450 480 nm 的區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征是所述的通過紫外-可見-近紅 外分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光譜，精確檢測(cè)所吸附 油的折光指數(shù)所對(duì)應(yīng)的油的種類，以判斷為何種類油，是以光子帶隙在可見 光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜為檢測(cè)材料，以紫外-可見-近紅外分光 光度計(jì)測(cè)量吸附油后在可見光區(qū)域或近紅外區(qū)域的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光 譜及光譜出峰位置不同，精確計(jì)算出所吸附油的折光指數(shù)，以判斷是屬于垸 烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳烴類油中的哪一種類油；或 具體進(jìn)行區(qū)分及判斷屬于烷烴類油、芳香烴類油、含溴芳香烴類油或多環(huán)芳 烴類油中的同一類油中的油具體為何種油。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6、 7或9所述的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié) 構(gòu)膜表面浸潤(rùn)性為超親油，反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在200nm 1000nm,光 子帶隙分布在400 2000 nm的區(qū)域。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其特征是所述的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜材 料選自酚醛樹脂、無定形碳、聚苯乙烯、聚氨酯及聚苯乙烯與聚氨酯混合物 中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用于油檢測(cè)的光子晶體，特別涉及油敏感材料的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜作為油敏感材料。本發(fā)明所選用的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜表面浸潤(rùn)性為超親油，反蛋白石結(jié)構(gòu)膜上的孔徑在200nm～1000nm，光子帶隙分布在400～2000nm的區(qū)域。反蛋白石結(jié)構(gòu)膜吸附油后，顏色或光澤度發(fā)生變化，可以通過人的眼睛觀察油的存在，或用于對(duì)油的種類進(jìn)行鑒別，實(shí)現(xiàn)快速油檢測(cè)。進(jìn)一步通過紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量吸附油后的反蛋白石結(jié)構(gòu)膜的反射光譜，精確檢測(cè)所吸附油的折光指數(shù)及油的種類。本發(fā)明利用反蛋白石結(jié)構(gòu)膜對(duì)油檢測(cè)，方便，快捷，成本低。
文檔編號(hào)G01N21/29GK101285820SQ20081010555
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者宋延林, 李會(huì)玲, 王京霞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所