彩色納米中空微球的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、電泳顯示是一種反射式顯示技術(shù)，具有圖像穩(wěn)定、寬視角、高對比度、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。目前電泳顯示通常是黑白雙色顯示并已商業(yè)化，其進(jìn)一步發(fā)展的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)彩色化，且具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。鋪設(shè)濾光片是最為常用的彩色化途徑，但這將顯著降低顯示器件的對比度和亮度。控制電泳速度和子像素法是實(shí)現(xiàn)彩色化的另外兩種可行途徑，而高質(zhì)量的彩色電泳顆粒是這兩種方法的基礎(chǔ)。無機(jī)顏料在著色力、透明性、色度和穩(wěn)定性等方面較有機(jī)顏料有較大的優(yōu)勢，但是大多密度較大，易在電泳分散液

2、中沉降，降低電泳顯示器件的穩(wěn)定性。而中空微球具有比表面積大、密度低等特殊性質(zhì)，能有效彌補(bǔ)無機(jī)顏料的缺點(diǎn)。基于無機(jī)顏料及中空微球結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，本論文研究簡便易操作的彩色中空微球的制備方法，考察其在電泳顯示中的應(yīng)用。
　　以無皂乳液聚合法制得的有機(jī)共聚物微球?yàn)槟０?，通過兩步水解法分別將二氧化鈦和氫氧化鐵膠體沉積在有機(jī)共聚物核殼微球表面，經(jīng)冷凍干燥和高溫焙燒得到 Fe2O3包覆 TiO2的紅色中空微球。制得的中空微球粒度分布均一，空心結(jié)構(gòu)

3、完好且破損率低，粒徑300nm，表面殼層厚度40nm。在此基礎(chǔ)上加入一定比例的Co、Al作為調(diào)色離子，成功制備Fe/Co/Al紅色復(fù)合中空微球，其x、y、Y值為0.5074、0.2958和14.67，顏色在色度坐標(biāo)中更接近紅色區(qū)域且更為鮮艷。在異構(gòu)烷烴（Isopar-L）體系中，兩種紅色中空微球的電泳淌度和zeta電位均為–1.0×10-5cm2v-1s-1和–100mV左右。
　　通過Pechini溶膠凝膠法將其他金屬離子的高分

4、子絡(luò)合物吸附到所制得的核殼微球表面，經(jīng)高溫焙燒除去聚合物模板得到Cr2O3包覆TiO2和Cr/Co/Al復(fù)合綠色中空微球以及Co/Al復(fù)合藍(lán)色中空微球。氯化鉻用量為3mmol以及氯化鉻、硝酸鈷、硝酸鋁摩爾比為3:1:1時(shí)，所得的綠色中空微球顏色形貌最佳。Co/Al復(fù)合藍(lán)色納米中空微球最佳用量為硝酸鈷與硝酸鋁摩爾比1:3，且700oC焙燒得到的中空微球形貌完好，破損率低，粒徑為280nm。
　　將制得的紅、綠、藍(lán)三種顏色的中空微球和

5、 TiO2白色粒子分散在Isopar-L中配置電泳液，并以此制備電泳顯示原型器件。在30V直流電壓驅(qū)動(dòng)下，紅白器件對比度可達(dá)到3.173，響應(yīng)時(shí)間1121ms。綠白和藍(lán)白電泳顯示原型器件的最高對比度分別為2.826和1.816，均達(dá)到有機(jī)顏料粒子的水平，并都具有可逆的電泳行為，適用于電子墨水。
　　再利用制備的二氧化鈦-碳復(fù)合中空微球作為黑色電泳粒子及光催化劑，考察了在電泳顯示和光催化降解亞甲基藍(lán)中的應(yīng)用。利用二氧化鈦-碳復(fù)合中空