光子晶體結(jié)構(gòu)材料的制備及其應用研究.pdf

1、光子晶體結(jié)構(gòu)材料是指對組成光子晶體的膠體微球進行修飾或者在膠體微球的空隙間填充金屬氧化物、聚合物或功能成分，得到的具有光子晶體結(jié)構(gòu)的功能化材料。本文分別制備了蛋白石結(jié)構(gòu)的水凝膠光子晶體材料和三維有序多孔的氧化亞銅光子晶體材料，并對其應用展開了研究。
　　本論文研究的主要內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　1、先采用乳液聚合法制備了210nm的聚苯乙烯微球，然后利用垂直沉積法制備出聚苯乙烯膠體晶體模板。通過優(yōu)化水凝膠前驅(qū)液中各組分含量

2、和選擇合適的功能成分，在聚苯乙烯微球的空隙間填充這種水凝膠前驅(qū)液，引發(fā)聚合后得到乙二胺四乙酸（EDTA）功能化的具有蛋白石結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺水凝膠光子晶體。實驗結(jié)果表明在pH5.5時，EDTA修飾的水凝膠光子晶體對溶液中的Pb2+具有良好的可逆響應性?？疾炝藀H值、離子強度、響應時間等因素對Pb2+響應過程的選擇性和靈敏性的影響，還重點考察了Cu2+對Pb2+的測定干擾。結(jié)果表明在pH5.5時，在10-9mol/L-10-3mol/L濃度

3、范圍內(nèi)，該類水凝膠光子晶體的布拉格衍射峰變化值與Pb2+濃度的對數(shù)呈線性關(guān)系，且Cu2+的干擾較小。因此，利用該類光子晶體可以簡便快速的測定水溶液中Pb2+濃度。
　　2、利用垂直沉積法在氧化銦錫（ITO）導電玻璃上制備了聚苯乙烯膠體晶體，然后以醋酸銅、醋酸鈉溶液為電解質(zhì)溶液，利用電沉積法在聚苯乙烯膠體晶體微球空隙間沉積氧化亞銅。電沉積結(jié)束后，用四氫呋喃浸泡除去聚苯乙烯膠體晶體模板，得到了三維有序多孔的氧化亞銅光子晶體。借助掃描電