SiO2微球LB組裝及性能研究.pdf

1、光子晶體三維方向上交變的介電常數(shù)會(huì)對(duì)電磁波的傳輸起到調(diào)制作用，這使得光子晶體在激光工程、高速計(jì)算和光譜學(xué)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。而膠體自組裝密堆積法因其低廉的成本，成熟的工藝而成為光子晶體制備方法中最具潛力的研究方向。但是由于膠體自組裝密堆積法所制得的樣品的力學(xué)性能極差，此問(wèn)題嚴(yán)重限制該方法的應(yīng)用。
　　從實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)得知，增強(qiáng)膜基結(jié)合力是改善膠體晶體力學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵。由于膠體晶體層數(shù)眾多，使得微球與基底之間的相互作用難以被直接觀察

2、到。而通過(guò)制備單層球，可從各個(gè)角度直接觀察單層球在各種工藝下的變化以及與基底的作用。對(duì)比多種單層球制備技術(shù)，LB膜法有著更為廣譜的適用范圍和更好的品質(zhì)控制，故選用LB膜法制備單層球。
　　LB膜法作為一種表面組裝技術(shù)對(duì)微球的表面性質(zhì)有著較高的要求，故以化學(xué)方法對(duì)二氧化硅微球表面進(jìn)行改性。分別使用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅微球表面單獨(dú)改性，或使用兩種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅微球表面復(fù)合改性。通過(guò)考察Zeta電位、表面膜壓曲線等參數(shù)，研究二氧化

3、硅微球表面改性的情況，并通過(guò)LB法制備單層球。
　　由于硅烷偶聯(lián)劑成本較高且并不綠色環(huán)保，故探索熱處理對(duì)微球表面改性的工藝。以熱處理聚苯乙烯微球達(dá)到表面疏水化為啟發(fā)，著重研究了二氧化硅微球在熱處理后表面性狀的變化。通過(guò)Zeta電位、TG/DSC、傅里葉紅外光譜、SEM等表征工具研究熱處理微球的表面性狀及微球排布的有序性。
　　但是單純依靠微球自身的電荷斥力難以阻止直接壓縮成膜后單層球內(nèi)微區(qū)的形成，這嚴(yán)重限制了單層球成膜后的有