單分散二氧化硅膠體顆粒的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，膠體晶體引起化學(xué)家和物理學(xué)家的共同關(guān)注。膠體晶體所具有的周期性結(jié)構(gòu)更使其在光學(xué)研究領(lǐng)域具有特殊意義，被稱為“光子晶體”(photonic crystals)，可將其應(yīng)用于光催化方面，更是一類有著良好應(yīng)用前景的光電功能材料。膠體顆粒自組裝法是制備具有光子禁帶或者近紅外到可見(jiàn)光波段的大面積光子晶體的有效途徑之一。
　　 制備出粒徑尺寸控制精確的單分散膠體顆粒是構(gòu)筑高度有序的二維和三維光子晶體的前提，簡(jiǎn)單可重復(fù)的單分散膠體顆粒

2、的制備越來(lái)越引起人們的關(guān)注。本研究對(duì)制備SiO2顆粒的Stober法進(jìn)行改進(jìn)，采用種子長(zhǎng)大法制備出了單分散的SiO2顆粒。并對(duì)單分散的SiO2硅膠體顆粒的成核及生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了研究。膠體顆粒的表面性質(zhì)可以經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑3-甲基丙烯酰氧基-丙基-三甲氧基硅烷的烴基的化學(xué)接枝來(lái)改變。發(fā)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的對(duì)表面改性后的SiO2膠體顆粒自組裝的方法，表面化學(xué)改性的SiO2膠體顆粒在乙醇溶液中進(jìn)行了三維opal光子晶體的自組裝。系統(tǒng)地研究了SiO2顆粒

3、發(fā)生自組裝的影響因素。通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察和傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)證明了SiO2顆粒的粒徑尺寸、單分散性、球形度以及其微結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)SEM和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-Vis)對(duì)所合成的SiO2 opal結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明SiO2顆粒自組裝后具有良好的光子晶體特性。
　　 二氧化鈦(TiO2)有著廣泛的應(yīng)用。但由于TiO2粉末具有很高的比表面積和熱力學(xué)不穩(wěn)定特性，隨著溫度升高，TiO2容易發(fā)生相轉(zhuǎn)變和晶體