可響應(yīng)光子晶體的制備與性能研究.pdf

1、可響應(yīng)光子晶體作為一種新型的光學(xué)功能材料,由于其有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì),目前正成為國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。可響應(yīng)光子晶體可以在外界的物理或化學(xué)刺激下改變其自身的反射波長,因此其在顯示材料和檢測器件領(lǐng)域都有著較廣泛的應(yīng)用,是一種非常有應(yīng)用前景的功能材料。本論文按照制備可響應(yīng)光子晶體的步驟,詳細(xì)的研究了可響應(yīng)光子晶體的制備過程,并對其工藝進(jìn)行優(yōu)化。并且對最終制備出的可響應(yīng)光子晶體進(jìn)行了性能研究。具體內(nèi)容包括:
　　制備了粒徑均一,形貌完好

2、且單分散的納米二氧化硅微球與聚苯乙烯微球,并通過正交試驗(yàn)的方法確定了影響其粒徑的最主要因素。通過調(diào)整反應(yīng)物的用量,制備出了一系列粒徑不同的兩種納米微球,并實(shí)現(xiàn)了兩種微球在180~300nm范圍內(nèi)的粒徑可控制備。
　　利用制備好的納米二氧化硅微球與聚苯乙烯微球作為自組裝材料,使用改進(jìn)的垂直沉積自組裝方法,制備三維光子晶體。通過工藝優(yōu)化得到兩種微球自組裝的最佳工藝。對于SiO2光子晶體的自組裝來說最佳工藝為自組裝液濃度為0.075g/

3、mL,自組裝溫度為40℃。而對于PS光子晶體,最佳工藝為自組裝液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8‰,自組裝溫度為60℃。使用柔性聚酯基板代替剛性玻璃基板,通過條件優(yōu)化制備出了可彎曲的柔性光子晶體,為實(shí)現(xiàn)制備器件的柔性化奠定了基礎(chǔ)。
　　以制備好的柔性高質(zhì)量光子晶體作為模板,以丙烯酰胺/丙烯酸為結(jié)構(gòu)單體,利用模板法制備了結(jié)構(gòu)完好的反蛋白石型水凝膠,并以此為可響應(yīng)光子晶體研究了其溶劑響應(yīng)性質(zhì)。在乙醇與水中水凝膠的響應(yīng)波長分別為445.1nm和516.