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原文传递一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法

专利名称：	一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法
摘要：	本发明涉及一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法，光子晶体传感器从下到上依次包括基底层，光子晶体和缺陷层；基底层的材质为石英；光子晶体为具有不同折射率介孔TiO2与致密那你MOFs材料层交替排列的周期性结构；缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构；介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期数为n，n为大于1的整数。疏松纳米MOFs多孔结构为吸收介质。光子晶体为宽带隙光子特性和高孔隙率的异质结构光子晶体。石墨烯的厚度为2～5nm。薄膜TiO2的厚度为20nm。疏松纳米MOFs多孔层的层厚根据光子晶体的周期数n确定。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	陈云琳;詹阔;邢逸舟;闫君
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910119145.6
公开号：	CN109883954A
代理机构：	北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	谢建玲;郝亮
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100044 北京市海淀区上园村3号
主权项：	1.一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述光子晶体传感器从下到上依次包括基底层，光子晶体和缺陷层；所述基底层的材质为石英；所述光子晶体为具有不同折射率介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期性结构；所述缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构。 2.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期数为n，n为大于1的整数。 3.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述疏松纳米MOFs多孔结构为吸收介质。 4.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述光子晶体为宽带隙光子特性和高孔隙率的异质结构光子晶体。 5.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述石墨烯的厚度为2～5nm，所述薄膜TiO2的厚度为20nm。 6.如权利要求2所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述疏松纳米MOFs多孔层的层厚根据光子晶体的周期数确定。 7.一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1缺陷层、光子晶体的设计步骤1.1光子晶体的数值模拟利用矩阵传输法并应用Matlab软件实现对于光子晶体的数值仿真，所述光子晶体为介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期性结构；步骤1.2缺陷层设计利用BP神经算法对缺陷层进行模拟并得到薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs的最佳厚度比，所述缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构；步骤2制作MOFs表面缺陷型光子晶体步骤2.1选取石英作为基底层，在石英基底层上制备光子晶体，所述光子晶体包括一种稳定且吸附性能好的致密纳米MOFs材料层和介孔TiO2，光子晶体为具有不同折射率的周期性结构，利用薄膜制备技术按照步骤1设计的各项参数制备具有宽带隙光子特性和高孔隙率的异质结构光子晶体；步骤2.2在光子晶体的致密MOFs材料层上制备一层薄膜TiO2，并在薄膜TiO2上制备石墨烯，最后在石墨烯上制备疏松纳米MOFs多孔层。 8.如权利要求7所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器的制作方法，其特征在于，所述薄膜制备技术包括自组装，旋涂和提拉法。 9.如权利要求7所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器的制作方法，其特征在于，所述介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期数为n，n为大于1的整数。 10.如权利要求7所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器的制作方法，其特征在于，所述石墨烯的厚度为2～5nm，所述薄膜TiO2的厚度为20nm。
所属类别：	发明专利