光子晶體結(jié)構(gòu)材料的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、光子晶體結(jié)構(gòu)材料是指對(duì)組成光子晶體的膠體微球進(jìn)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(duì)其應(yīng)用展開了研究。
　　本論文研究的主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)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(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在pH5.5時(shí)，EDTA修飾的水凝膠光子晶體對(duì)溶液中的Pb2+具有良好的可逆響應(yīng)性?？疾炝藀H值、離子強(qiáng)度、響應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)Pb2+響應(yīng)過(guò)程的選擇性和靈敏性的影響，還重點(diǎn)考察了Cu2+對(duì)Pb2+的測(cè)定干擾。結(jié)果表明在pH5.5時(shí)，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(duì)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(jiǎn)便快速的測(cè)定水溶液中Pb2+濃度。
　　2、利用垂直沉積法在氧化銦錫（ITO）導(dǎo)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