凝膠光子晶體的組裝及響應性研究.pdf

1、本文采用簡單易行、方便快捷的疏水誘導法組裝得到聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)、聚N-異丙基丙烯酰胺/丙烯酸(PNIPAM-co-AAc)蛋白石結構凝膠光子晶體，利用SEM掃描電鏡和TEM透射電鏡對其結構表征。并進一步研究了此蛋白石結構的凝膠光子晶體的結構顏色及布拉格衍射峰對外界環(huán)境的響應性。在此基礎上，深入地研究了反蛋白石結構的聚丙烯酰胺凝膠(IOHPAM)光子晶體對醇類物質的響應性。 1本文采用沉淀聚合的方法制備了單分散

2、的PNIPAM、PNIPAM-co-AAc納米微球，其粒徑范圍在200-300nm。 2利用疏水誘導的方法將單分散的凝膠微球組裝成蛋白石結構的凝膠光子晶體，著重討論了沉積溫度、沉積時間對光子晶體組裝的影響。由于PNIPAM具有低臨界溫度(LCST)，在這個溫度之上凝膠疏水，高溫促使疏水微球有序排列，控制適當的沉積時間及水含量便得到結構顏色可調的蛋白石凝膠光子晶體。并進一步探討了AAc含量及交聯(lián)度大小對此凝膠光子晶體組裝的影響。隨

3、AAc含量的增加，凝膠光子晶體的結構顏色及反射峰紅移，而隨交聯(lián)度的增大，凝膠光子晶體的結構顏色和反射峰藍移。 3研究了PNIPAM-co-AAc蛋白石凝膠光子晶體的水含量可逆響應性、溫度響應性、溶劑響應性(乙醇、丙酮)。此凝膠光子晶體的結構顏色及反射峰隨環(huán)境的可逆變化發(fā)生不同程度的藍移或紅移，并且發(fā)現(xiàn)光子晶體的結構顏色隨觀察角度變化而不同，觀察角度逐漸增大時，同一凝膠光子晶體的顏色發(fā)生藍移。 4制備了性能穩(wěn)定的IOHPA

4、M光子晶體，研究了其對醇類物質的響應情況。不同濃度的一元醇(甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、叔丁醇)、結構不對稱的二元醇(1，2-丙二醇)及長鏈醇(聚乙二醇-200、400、800、1000)水溶液使IOHPAM結構顏色及反射峰發(fā)生不同程度的藍移；不同濃度的結構對稱的二元醇(乙二醇)及多元醇(丙三醇、山梨醇)水溶液使IOHPAM結構顏色及反射峰發(fā)生不同程度的紅移。而且，我們研究了干擾物存在時，IOHPAM響應性的變化情況，發(fā)現(xiàn)一元醇之間及一