基于膠體晶體陣列傳感材料的制備與性能.pdf

1、膠體晶體是單分散性的膠體粒子自組裝形成的一種類似于晶體的有序結構。由于體系內不同介電常數(shù)的介質隨空間呈現(xiàn)周期性變化，膠體晶體具有獨特的光子禁帶及布拉格衍射現(xiàn)象，呈現(xiàn)絢麗的結構色。本研究以響應性聚合物凝膠為連續(xù)相填充膠體晶體，成功制備出在納米或介觀尺度高度有序的聚合膠體晶體（PCCA）。其結構的可調控性、合成的靈活性及反饋信號的易檢測性，使 PCCA在物理、化學及生物傳感領域存在巨大的潛力，成為一類獨具特色的光學傳感材料。對聚合膠體晶體進

2、行改性以賦予其新的特性，使其更好地適用于新的應用領域和環(huán)境，是膠體晶體的重要研究方向之一。
　　本文從制備單分散性聚苯乙烯微球并組裝膠體晶體出發(fā)，以丙烯酰胺為單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，利用光引發(fā)聚合法制備了聚合膠體晶體，探討了其對外加壓力的響應行為。在此基礎上，以丙烯酸為改性單體對 PCCA進行功能化改性，制備了具有pH敏感性的PCCA，研究了其pH傳感性能，并將其用于對皮革浸酸過程的pH監(jiān)測。
　　為改善

3、PCCA的壓力傳感性能及存儲穩(wěn)定性，以聚合物水凝膠為連續(xù)相的PCCA在傳感器件及光學器件等應用中經常需要脫除其中的水分，以獲得在空氣中穩(wěn)定的干態(tài)材料。但是，由于凝膠的內應力和結構塌陷等因素的存在，直接干燥會導致 PCCA內嵌有序結構和光子帶隙的消失。本文在光引發(fā)聚合制備聚丙烯酰胺為連續(xù)相聚合膠體晶體的基礎上，基于離子液體的吸水性和穩(wěn)定性，制備了離子液體聚合膠體晶體(ILPCCA)。同時探討了離子液體用量、微球的體積分數(shù)、離子液體類型和溫