超順磁功能分子制備及性能研究.pdf

1、本論文制備了一種能夠呈現(xiàn)特殊顏色效果的超順磁性功能分子，并對(duì)其分散液的呈色性能做了相關(guān)的研究。分散在溶劑中的這種功能分子能夠在磁場(chǎng)誘導(dǎo)下自組裝成光子晶體結(jié)構(gòu)，通過(guò)磁調(diào)控可呈現(xiàn)特定的結(jié)構(gòu)色，本文制備出的樣品實(shí)現(xiàn)了在可見(jiàn)光范圍內(nèi)從藍(lán)色到紅色的調(diào)控。制備這種功能分子所采用的方法是高溫水解法，在高溫環(huán)境下對(duì)三價(jià)鐵離子進(jìn)行水解、還原，最終脫水生成磁性微球，并在反應(yīng)物中添加了聚丙烯酸，以改善分子的分散性能。為了使微球性能更加穩(wěn)定，還采用Stober

2、法在堿性條件下對(duì)微球表面進(jìn)行了硅修飾，獲得了性能穩(wěn)定的硅磁微球。理論方面的研究是將磁組裝生成的結(jié)構(gòu)模型化，設(shè)置球半徑R,晶面間距M,同一晶面上的球間距F，晶面層數(shù)C四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用時(shí)域有限差分法(FDTD)分析每一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其呈色性能的影響。通過(guò)性能檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)制備出的產(chǎn)物具有較好的超順磁性能和分散性，顆粒呈球狀;沒(méi)有硅修飾的產(chǎn)物分散在水中呈現(xiàn)的顏色反射率低，約為10％，并且性能不穩(wěn)定，存放約4天就失去了呈色性能;硅修飾的產(chǎn)物呈色性能

3、高，反射率達(dá)到了約30％，并且存放時(shí)間長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，其呈色性能并不隨著時(shí)間的增加而有所改變，能存放90天以上，光譜調(diào)控具有可逆性;隨著光照強(qiáng)度以及光照角度的變化，分散液的光學(xué)衍射特性會(huì)有所變化，表現(xiàn)出各向異性。同時(shí)，理論研究得出了結(jié)構(gòu)模型呈現(xiàn)出理想的顏色參數(shù)組合，并且發(fā)現(xiàn)改變晶面間距M所引起的光譜性能的變化與實(shí)驗(yàn)中用磁場(chǎng)調(diào)控微球體系所引起光譜性能變化規(guī)律是一致的，改變微球功能分子之間的間距將導(dǎo)致其衍射顏色的變化，同時(shí)，其他三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)