電場調控下四氧化三鐵基膠體粒子結構色及結構排布的研究.pdf

1、結構色是一種由光的波長引發(fā)的光澤，是由于內部的細微結構使光波發(fā)生折射，漫反射，衍射或干涉而產生的。結構色具有永不褪色、環(huán)保和虹彩效應等優(yōu)點，在顯示、傳感、光子墨水、裝飾、防偽等領域具有廣闊的應用前景。
　　本研究中，采用溶劑熱法合成了Fe3O4膠體粒子，研究了C層和SiO2殼層對Fe3O4粒子懸浮液的光學性質的影響及在電場調控下的結構色變化。為了研究不同結構色下粒子結構排布，在粒子懸浮液中加入預聚物，在紫外光下固化形成鑲嵌結構，并

2、對固化顯色體進行切片觀察粒子結構排布。
　　（1）通過研究Fe3O4和Fe3O4@C膠體粒子懸浮液電場下結構色變化，以及粒子懸浮液的介電性能。我們發(fā)現Fe3O4@C粒子有更寬的光譜移動范圍，更低的響應電壓，Fe3O4@C粒子懸浮液在電場中的響應性強于Fe3O4粒子懸浮液。這與C層外部的表面電荷與羥基有關。
　?。?）通過研究不同粒徑、殼層厚度的Fe3O4@SiO2膠體粒子懸浮液電場下正負極的結構色。隨電壓變化，在正負極板都能

3、觀察到明顯的顏色變化，通過粒子電泳聚集及粒子受力分析來解釋Fe3O4@SiO2粒子的雙面顯色現象。在測試光譜過程中，發(fā)現正極光譜在某一電壓時，會發(fā)生小范圍紅移現象，繼續(xù)增大電壓，光譜又發(fā)生藍移。這與粒子間作用力有關，通過粒子間排斥力變化來解釋此回移現象。
　?。?）研究了的Fe3O4@SiO2粒子懸浮液電場下的結構色。實現了Fe3O4@SiO2粒子在外界磁場調控下固化成顯色鑲嵌結構，得到了不同顏色的固化顯色體，并測試了固化顯色體的