间距可调晶胶及其制备方法技术

间距可调晶胶及其制备方法涉及一种间距可调晶胶及其制备方法，所制备的间距可调的晶胶光谱能隙从２００ｎｍ至９００ｎｍ，制备方法：将直径为８０～２５０ｎｍ球形颗粒胶体，置于高压的水中透析，每次透析至少１０分钟更换透析水，直到透析水的电导率为０．１－１０μｓ／ｃｍ，对电场透析后的胶体进行超声波处理，将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，脱除氧气和二氧化碳，静置，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
胶体晶体是由三维周期性排列的介质材料组成，胶体晶体具有许多独特的性质。利用这些独特的性质可以制造电子学、光学和传感元件等。胶体晶体胶已用于对铅离子、葡萄糖、肌苷等影响生命活动的分子检测研究。目前，国际上出现了许多对胶体晶体研究的专利和文章，国内有对紧密堆积胶体晶体研究的报道，对非紧密堆积胶体晶体凝胶的研究未见报道。就高质量胶体晶体的制备方法很多，主要有沉淀挥发法、对流挥发法、液面下降法、电场沉淀法等。这些方法简单易行，只依赖胶体的单分散性，对胶体的离子强度、酸碱度等没有要求，且制得的胶体晶体质量稳定，不受外界干扰。制备非紧密堆积的胶体晶体时，因粒子之间静电作用是自组装的唯一动力，所以影响胶体中粒子静电作用的各种因素的精确控制是关键，制备好的胶体晶体晶格也易受到外界的干扰。用既定的粒子胶体制备胶体晶体，需去除杂离子和调整胶体中粒子的浓度。在现有技术中，yamanaka等是将胶体装入透析袋于纯水中透析30天，再用超离心装置处理，最后得到因晶体的布拉格反射而显彩色的胶体晶体；asher等也是在纯水中透析2-4周，再用粒子交换树脂处理，也得到彩色的胶体晶体。紧密堆积的胶体晶体和非紧密堆积的胶体晶体都可以用高分子聚合物固定，不同性质的固定材料制备的胶体晶体凝胶的性质也不同。高分子聚合物可以是对温度、酸碱度或其他因子敏感的材料，也可以在高分子上固定特定的识别元件，制备的晶胶也就具有期望的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，具有制备速度快，工艺简单的优点。本专利技术采用如下技术方案本专利技术所述产品，即一种间距可调晶胶，所制备的间距可调的晶胶光谱能隙从200nm至900nm。本专利技术所述方法，即一种用于制备间距可调晶体胶的制备方法，依次按下列步骤进行1)将直径为80～250nm球形颗粒胶体，置于500-3000V电压的水中透析，每次透析至少10分钟后更换透析水，直到透析水的电导率为0.1-10μs/cm，2)对电场透析后的胶体进行超声波处理1分钟以上，3)将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释至体积浓度为3-20％，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，该胶体溶液与紫外光引发的引发剂的体积重量比为100∶(1～0.1)，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，丙稀酰胺类聚合物单体和甲叉丙稀酰胺之间的摩尔比为(60-10)∶1，脱除氧气和二氧化碳，静置2～40分钟，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点1)本专利技术利用高电场透析可以快速移去杂离子，从而使胶体纯化从现有方法的一个多月缩短到4-5个小时。常规的自然透析方法需要2-4周，还需要用离子树脂在处理。2)利用高电场透析可以提高透析的效率，消耗的水少。常规的自然透析方法因只有渗透压一种作用力，电场力的大小可以通过电场强度的大小调节。3)利用高电场透析可以纯化各种颗粒胶体，无论是带有正电荷、负电荷。还是不带电荷，无论密度是大是小，因此，本专利技术具有工艺简单、成本低廉的优点。4)利用高电场透析方法处理后胶体的残余离子更低，所以制得的晶胶排列更规则，性质均一。具体实施例方式实施例1一种间距可调晶胶，所制备的间距可调的晶胶光谱能隙从200nm至900nm。实施例2一种用于制备间距可调晶体胶的制备方法，依次按下列步骤进行1)将直径为80～250nm球形颗粒胶体，置于500-3000V电压的水中透析，每次透析至少10分钟后更换透析水，直到透析水的电导率为0.1-10μs/cm，对电场透析后的胶体进行超声波处理1分钟以上，2)将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释至体积浓度为3-20％，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，该胶体溶液与紫外光引发的引发剂的体积重量比为100∶(1～0.1)，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，丙稀酰胺类聚合物单体和甲叉丙稀酰胺之间的摩尔比为(60-10)∶1，脱除氧气和二氧化碳，静置2～40分钟，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。在本实施例中，上述步骤1)所述的球形颗粒胶体为金粒子、二氧化硅粒子、聚苯乙烯粒子、二氧化硅金壳粒子、二氧化钛稀土复合物粒子中的一种；球形颗粒胶体的直径分布小于5％；紫外光引发的引发剂是偶氮异丁腈或二乙氧基苯乙酮；丙稀酰胺类聚合物单体是丙稀酰胺或胺基取代丙稀酰胺。本专利技术所用器皿均用自来水、蒸馏水、纯水依次洗涤。本专利技术所用透析水可以是纯水，也可以是重蒸水，或者是三蒸水。实施例3一种用于制备波长为300nm的间距可调晶体胶的制备方法，依次按下列步骤进行1)将直径为80nm球形颗粒胶体，置于500-3000V电压的水中透析，每次透析至少10分钟后更换透析水，直到透析水的电导率为0.1-10μs/cm，2)对电场透析后的胶体进行超声波处理1分钟以上，3)将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释至体积浓度为16.0％，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，该胶体溶液与紫外光引发的引发剂的体积重量比为100∶(1～0.1)，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，丙稀酰胺类聚合物单体和甲叉丙稀酰胺之间的摩尔比为(60-10)∶1，脱除氧气和二氧化碳，静置2～40分钟，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。实施例4一种用于制备波长为450nm的间距可调晶体胶的制备方法，依次按下列步骤进行1)将直径为100nm球形颗粒胶体，置于500-3000V电压的水中透析，每次透析至少10分钟后更换透析水，直到透析水的电导率为0.1-10μs/cm，2)对电场透析后的胶体进行超声波处理1分钟以上，3)将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释至体积浓度为9.4％，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，该胶体溶液与紫外光引发的引发剂的体积重量比为100∶(1～0.1)，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，丙稀酰胺类聚合物单体和甲叉丙稀酰胺之间的摩尔比为(60-10)∶1，脱除氧气和二氧化碳，静置2～40分钟，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。实施例5一种用于制备波长为600nm的间距可调晶体胶的制备方法，依次按下列步骤进行1)将直径为120nm球形颗粒胶体，置于500-3000V电压的水中透析，每次透析至少10分钟后更换透析水，直到透析水的电导率为0.1-10μs/cm，2)对电场透析后的胶体进行超声波处理1分钟以上，3)将超声波分散后的胶体用中性水凝胶聚合物的单体溶液稀释至体积浓度为6.9％，并在被稀释后的胶体溶液中加入紫外光引发的引发剂混匀，该胶体溶液与紫外光引发的引发剂的体积重量比为100∶(1～0.1)，上述中性水凝胶聚合物的单体溶液包括丙稀酰胺类聚合物单体和作为交联剂的甲叉丙稀酰胺，丙稀酰胺类聚合物单体和甲叉丙稀酰胺之间的摩尔比为(60-10)∶1，脱除氧气和二氧化碳，静置2～40分钟，在紫外光照射的条件下引发聚合成胶，即得晶胶。实施例6一种用于制备波长为650本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间距可调晶胶，其特征在于所制备的间距可调的晶胶光谱能隙从２００ｎｍ至９００ｎｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱卫平，董健，曹跃霞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]