本发明专利技术公开了一种具有光催化效应的蓝紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法，首先，将粒径为180±5nm的SiO2微球粉体和聚乙烯吡咯烷酮混合后加水制成PVP修饰的SiO2微球；然后加入无水乙醇中超声处理得含有SiO2微球的乳浊液；其次，配制氢氧化锂-乙醇和乙酸锌-乙醇的混合液；将含有SiO2微球的乳浊液滴加到该混合液中，反应后过滤，沉淀物经洗涤、离心、干燥处理后再经热处理制得具有光催化功能的SiO2@ZnO核壳结构微球；再次，将SiO2@ZnO核壳结构微球加乙醇经超声分散制得乳浊液；最后，将玻璃基片采用垂直沉积法垂直插入该乳浊液中生成具有光催化效应的蓝紫色光子晶体结构色薄膜。本发明专利技术方法简单易行，对环境无污染，能大规模工业生产，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光子晶体结构色薄膜制备
，具体设及一种具有光催化效应的 藍紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法。
技术介绍
结构色是由物体的微观结构与可见光发生干设、散射或者衍射等现象而显色的， 该是一种物理呈色，其具有环境友好、颜色鲜艳、永不稱色、制备周期短等优点。其中通过 胶体微球的有序自组装法，形成高低折射率交替变化的蛋白石光子晶体，具有光子带隙特 征，当入射光频率落在带隙范围内时，该入射光将不能通过该光子晶体，该些不能继续传 播的可见光会被光子晶体反射，最后在具有周期性结构的光子晶体表面形成相干衍射， 而产生细丽多彩的结构色。目前，对不同颜色结构色薄膜的制备已经获得很好的发展， 如中国专利技术专利申请CN201310205537. 7公开了一种红色光子晶体结构色釉的制备方法， CN201310205597. 9也公开了一种藍绿色光子晶体结构色薄膜的制备方法，W上制备方法均 是用二氧化娃微球的自组装技术在陶瓷巧体和玻璃表面获得的光子晶体结构色薄膜，该藍 绿色和红色光子晶体结构色薄膜都有较好的呈色效果。然而，目前对于光子晶体结构色薄 膜的多功能化研究，W及在光催化降解方面的成果却鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有光催化效应的藍紫色光子晶体结构色薄膜的制 备方法，该方法操作简单，对设备要求低，对环境无污染，适合工业化大规模生产，经该方法 制得的藍紫色光子晶体结构色薄膜色彩艳丽，永不稱色，呈色效果和光催化性能优异。 本专利技术是通过W下技术方案来实现： 一种具有光催化效应的藍紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法，包括W下步骤： 1)按1: (1. 5~4)的质量比取粒径为180 +5nm的Si02微球粉体和聚己締化咯 烧酬，混合后加水，充分揽拌反应后过滤，将沉淀经洗漆、离屯、及干燥处理，得到PVP修饰的 Si02微球；按（0. 1~0. 25)g;10mL的料液比，将PVP修饰的Si02微球加入无水己醇中超 声混合处理，得到含有Si02微球的乳浊液； 2)按1 ; (0. 5~2)的质量比取氨氧化裡和己酸锋，将氨氧化裡和己酸锋分别用无 水己醇溶解，揽拌混合均匀，分别得到氨氧化裡-己醇混合液和己酸锋-己醇混合液；将己 酸锋-己醇混合液于50~70°C恒温水浴下处理至体系温度稳定后，按1:1的体积比，将氨 氧化裡-己醇混合液滴加到己酸锋-己醇混合液中，揽拌均匀，制得混合液；[000引如按1 ; (10~14)的体积比，将步骤1)中制得的含有Si02微球的乳浊液滴加到 步骤2)制得的混合液中，充分揽拌反应后过滤，将沉淀经洗漆、离屯、、干燥处理后，在300~ 500°C热处理2~化，得到具有光催化功能的Si02@Zn0核壳结构微球； 4)将Si02@Zn0核壳微球加无水己醇，配成质量百分比为0. 4~0. 6%的混合液， 将混合液超声分散，制得含有Si02@Zn0核壳结构微球的乳浊液； 5)将洁净的玻璃基片垂直放入含有Si02@Zn0核壳结构微球的乳浊液中，于40~ 60°C真空干燥至己醇挥发完全后，在玻璃基片表面生成具有光催化效应的藍紫色光子晶体 结构色薄膜。 步骤1)所述的充分揽拌反应是采用磁力揽拌反应2~化。 步骤1)是按照每1. 5~2. Og Si02微球粉体加入lOOmL水的用量配比向Si02微 球粉体和聚己締化咯烧酬混合后的体系中加去离子水。 步骤1)所述的超声混合处理时间为10~20min。 步骤2)所述的氨氧化侣-己醇混合液是将0. 25~0. 35g的氨氧化裡溶于lOOmL 无水己醇中制得；所述己酸锋-己醇混合液是将0. 125~0. 7g的己酸锋溶于100血无水己 醇中制得。 步骤3)所述揽拌均匀是采用磁力揽拌反应2~化。 步骤1)和3)所述的离屯、是在4000~8000r/min下处理10~20min。 步骤1)和3)所述的洗漆是将沉淀先经过去离子水洗2~4次，再经过无水己醇 清洗2~4次；所述的干燥是在60~80°C下进行。[001引步骤4)所述的超声分散时间为10~30min。 步骤5)所述的洁净的玻璃基片是将玻璃基片先在质量浓度为30%的双氧水溶液 中浸泡lOh，再经过去离子水和无水己醇清洗2~3次后得到 与现有技术相比，本专利技术具有W下有益的技术效果： 本专利技术公开的具有光催化效应的藍紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法，首先， 将粒径为180±5nm的Si化微球粉体和聚己締化咯烧酬混合后加水，经过滤、洗漆、离屯、干 燥系列处理，得到PVP修饰的Si化微球；然后将PVP修饰的SiO2微球加入无水己醇中制得 含有Si化微球的乳浊液。其次，配制氨氧化裡-己醇及己酸锋-己醇的混合液，将含有SiO2 微球的乳浊液滴加到该混合液中，经经过滤、洗漆、离屯、干燥系列处理，制得具有光催化功 能的SW2@ZnO核壳结构微球，该核壳结构微球的粒径为195±5nm，由于SW2@ZnO核壳结构 中内核与外壳之间界面的存在使得催化降解效率增强。在Si化微球制备过程中引入的化0 壳层，不仅提高了核壳微球的有效折射率，使得其藍紫色结构色更加明显，而且实现了光子 晶体结构色薄膜对甲基澄的光催化降解功能。最后，采用垂直沉积法，使Sih@ZnO核壳结 构微球在玻璃基体表面自组装成藍紫色光子晶体结构色薄膜，该结构色薄膜呈现出周期性 紧密排列，且该结构色藍紫色薄膜颜色亮丽，不易稱色，解决了藍紫色染料使用时存在的钻 ±矿、氧化铜、氧化铭绿等颜料对人体和环境的危害。本专利技术工艺过程简单易行，对环境无 污染，能大规模工业生产，具有广阔的应用前景。【附图说明】 图1为实施例1所得具有光催化效应的藍紫色结构色薄膜的光学照片；图2为实施例1所得具有光催化效应的藍紫色结构色薄膜的X射线衍射图； 图3为实施例1所得具有光催化效应的藍紫色结构色薄膜的扫描电镜图；图4为实施例1所得具有光催化效应的藍紫色结构色薄膜的反射光谱图；图5为实施例1所得具有光催化效应的藍紫色光子晶体结构色薄膜的甲基澄光催 化降解图。【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而 不是限定。[002引本专利技术公开的具有光催化效应的藍紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法，采用的 技术方案为： 首先，将Si〇2微球粉体和聚己締化咯烧酬混合后加水，揽拌反应后，过滤，将沉淀 物经洗漆、离屯、及干燥处理，得到PVP修饰的Si化微球；将PVP修饰的SiO2微球加入无水己 醇中超声混合处理，得到含有Si化微球的乳浊液； 其次，配制氨氧化裡-己醇混合液及己酸锋-己醇混合液；将己酸锋-己醇混合液 于恒温水浴下处理至体系温度稳定后，将氨氧当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有光催化效应的蓝紫色光子晶体结构色薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按1:(1.5～4)的质量比取粒径为180±5nm的SiO2微球粉体和聚乙烯吡咯烷酮，混合后加水，充分搅拌反应后过滤，将沉淀经洗涤、离心及干燥处理，得到PVP修饰的SiO2微球；按(0.1～0.25)g：10mL的料液比，将PVP修饰的SiO2微球加入无水乙醇中超声混合处理，得到含有SiO2微球的乳浊液；2)按1：(0.5～2)的质量比取氢氧化锂和乙酸锌，将氢氧化锂和乙酸锌分别用无水乙醇溶解，搅拌混合均匀，分别得到氢氧化锂‑乙醇混合液和乙酸锌‑乙醇混合液；将乙酸锌‑乙醇混合液于50～70℃恒温水浴下处理至体系温度稳定后，按1:1的体积比，将氢氧化锂‑乙醇混合液滴加到乙酸锌‑乙醇混合液中，搅拌均匀，制得混合液；3)按1：(10～14)的体积比，将步骤1)中制得的含有SiO2微球的乳浊液滴加到步骤2)制得的混合液中，充分搅拌反应后过滤，将沉淀经洗涤、离心、干燥处理后，在300～500℃热处理2～6h，得到具有光催化功能的SiO2@ZnO核壳结构微球；4)将SiO2@ZnO核壳微球加无水乙醇，配成质量百分比为0.4～0.6％的混合液，将混合液超声分散，制得含有SiO2@ZnO核壳结构微球的乳浊液；5)将洁净的玻璃基片垂直放入含有SiO2@ZnO核壳结构微球的乳浊液中，于40～60℃真空干燥至乙醇挥发完全后，在玻璃基片表面生成具有光催化效应的蓝紫色光子晶体结构色薄膜。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王芬，王幸，张欣，盖言成，林营，王毅，朱建锋，杨海波，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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