可響應光子晶體的制備與性能研究.pdf

1、可響應光子晶體作為一種新型的光學功能材料,由于其有獨特的光學性質,目前正成為國內外相關領域的研究熱點。可響應光子晶體可以在外界的物理或化學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域都有著較廣泛的應用,是一種非常有應用前景的功能材料。本論文按照制備可響應光子晶體的步驟,詳細的研究了可響應光子晶體的制備過程,并對其工藝進行優(yōu)化。并且對最終制備出的可響應光子晶體進行了性能研究。具體內容包括:
　　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,并通過正交試驗的方法確定了影響其粒徑的最主要因素。通過調整反應物的用量,制備出了一系列粒徑不同的兩種納米微球,并實現(xiàn)了兩種微球在180~300nm范圍內的粒徑可控制備。
　　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量分數(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,為實現(xiàn)制備器件的柔性化奠定了基礎。
　　以制備好的柔性高質量光子晶體作為模板,以丙烯酰胺/丙烯酸為結構單體,利用模板法制備了結構完好的反蛋白石型水凝膠,并以此為可響應光子晶體研究了其溶劑響應性質。在乙醇與水中水凝膠的響應波長分別為445.1nm和516.