應用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析測試技術研究麗水藍色類歐泊(蛋白石)的礦物學與光學特征

嚴俊,胡仙超,方飚,陶金波,彭秋瑾,張儉

(1.浙江省質量檢測科學研究院，浙江 杭州 310013； 2.浙江大學材料科學與工程系，浙江 杭州 310027；

3.浙江工業大學分析測試中心，浙江 杭州 310014)

4.浙江工業大學材料科學與工程學院，浙江 杭州 310014)

自然界中生物體自身會產生色彩斑斕的顏色，從其致色機理一般可分為化學致色和物理致色[1]。化學致色是指通過生物體內所含的有機色素對光的吸收或致色離子所引起的顏色；物理致色是指因生物體的表面或其內部的微結構對光產生反射、散射、干涉或衍射或幾種光學作用復合所形成的顏色，即因結構導致生物體的呈色，亦被稱之為結構色(structural color)[1-2]，如貝殼珍珠層外表面彩虹色[3]、孔雀尾羽的棕色眼斑[4]、蝴蝶的各色翅膀[5]、光子帶隙結構材料[6-7]等。由于因結構而形成的顏色具有不褪色、環境友好和具有典型的變彩效應等特點，其在應急救險、圖像顯示、裝飾材料、防偽技術、隱身科技等較多領域具有極為廣闊的應用前景[8-12]。鑒于此，科學家對自然界中生物體的結構色形成機理及其應用進行研究，可以為仿生結構，特別是特異性光電性能材料的加工制備提供設計靈感與思路。

歐泊(蛋白石，Opal，化學組成為 SiO2·nH2O)[13-15]，一般含水量為4%～9%，是一類具有典型的變彩效應的寶石，因其表面呈現五顏六色的色斑而深受人們的喜愛。歐泊是在表生環境下由硅酸鹽礦物風化后產生的二氧化硅膠體溶液凝聚而成，也可由熱水中二氧化硅沉淀而成。歐泊最大的產出國源于澳大利亞，墨西哥、巴西、美國等地也有產出。……