一种薄膜纳米结构色材料和制备方法技术

本发明专利技术涉及种薄膜纳米结构色材料和制备方法，包括二氧化钛纳米粉末和二氧化硅纳米粉末，还包括，聚乙烯吡咯烷酮粉末、重铬酸钾，包括如下步骤：S01：原料制备，包括：基板预处理、PVP溶液的制备、二氧化硅和二氧化钛纳米分散液的制备、纳米颗粒与表面活性剂混合体系的制备；S02：基板处理；S03：缓和分散液薄膜组装，采用超声喷涂方式进行组装。该薄膜纳米结构色材料和制备方法，采用聚乙烯吡咯烷酮粉末(PVP)作为表面活性剂，降低了胶体溶液的表面张力，展现出明显的润湿效果，后续的，将二氧化硅纳米颗粒涂层组装在玻璃基材上，所得产品的透光率在85％以上，玻璃的水接触角由57.0

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜纳米结构色材料和制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜纳米结构色材料
，具体为一种薄膜纳米结构色材料和制备方法。

技术介绍

[0002]光学薄膜作为一类成熟的产品早已应用在人们生活的方方面面，光学薄膜技术也是一门极具综合性的工程科学，涉及到多领域的学科交叉。时至今日，光学薄膜的理论基础日趋完善，伴随着光电技术和计算机技术的飞快发展，电磁场理论以及麦克斯韦方程可以很好的解释光的传播，并且允许人们通过改变分层介质的性质，进而控制光的反射、投射和偏振行为川。
[0003]现有薄膜纳米结构色材料的防雾性较差，透光率较差，因此，针对上述问题，突出了薄膜纳米结构色材料和制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种薄膜纳米结构色材料和制备方法，以解决上述
技术介绍
提出的薄膜纳米结构色材料的防雾性较差，透光率较差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种薄膜纳米结构色材料，包括二氧化钛纳米粉末和二氧化硅纳米粉末，还包括，聚乙烯吡咯烷酮粉末、重铬酸钾。
[0006]一种薄膜纳米结构色材料制备方法，包括如下步骤：
[0007]S01：原料制备，包括：基板预处理、PVP溶液的制备、二氧化硅和二氧化钛纳米分散液的制备、纳米颗粒与表面活性剂混合体系的制备；
[0008]S02：基板处理；
[0009]S03：缓和分散液薄膜组装，采用超声喷涂方式进行组装。
[0010]优选的，所述步骤S01中基板预处理，将硅片切割成2cmx2cm大小的矩形，置入异丙醇溶剂中，通过超声清洗机清洗除去表面碎屑，并放入异丙醇中保存；使用前，用镊子将硅片取出，使用吹风机吹干，得到光亮洁净的硅片，置于等离子清洗机中进行亲水处理，所用气体为空气，处理时间为120S。
[0011]优选的，所述步骤S01中PVP溶液的制备，取一定量PVP粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％的PVP水溶液，放入超声波清洗机中超声处理3次，每次超声的时间为5min，使PVP充分溶解，其中，PVP粉末为聚乙烯吡咯烷酮粉末。
[0012]优选的，所述步骤S01中二氧化钛和二氧化硅纳米分散液的制备，取二氧化钛粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％二氧化钛分散液，为获得粒径均匀的分散体系，将装有分散液的烧杯放入超声波细胞破碎机中超声5min，之后使用滤径为220nm的过滤膜进行过滤，分散液现用现配制，同样地，取30wt.％的二氧化硅纳米溶胶置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％的二氧化硅分散液，为获得粒径均匀的分散体系，将装有分散液的烧杯放入超声波细胞破碎机中超声5min，之后使用滤径为
220nm的过滤膜进行过滤，分散液现用现配制。
[0013]优选的，所述步骤S01中纳米颗粒与表面活性剂混合体系的制备，PVP溶液为二氧化钛和二氧化硅纳米颗粒分散液进行混合。
[0014]优选的，所述步骤S02中，量取25g重铬酸钾粉末将其溶解于25mL的去离子水中，之后向烧杯中缓慢加入500mL浓硫酸，期间不断搅拌使重铬酸钾粉末充分溶解，之后将得到的铬酸洗液倒入玻璃瓶中，再将需要清洗的硅片放入其中，浸泡七天，取出后，戴上橡胶手套对硅片上面残留的杂质进行擦拭处理，再用去离子水冲洗干净，吹干后放入异丙醇中待用。
[0015]优选的，所述步骤S03中，喷涂过程中，设置底板加热温度分别为30℃，控制载气压力为6kPa，喷涂遍数为10遍，组装结束后置于100℃的加热板上干燥1h，将干燥后的样品置于马弗炉中加热，设置升温速度2℃/min，加热温度500℃，加热时间4h。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该薄膜纳米结构色材料和制备方法：采用聚乙烯吡咯烷酮粉末(PVP)作为表面活性剂，降低了胶体溶液的表面张力，二氧化硅纳米颗粒涂层可以使硅片的水接触角由43.0
°
下降到5.5
°
，展现出明显的润湿效果。后续的，将二氧化硅纳米颗粒涂层组装在玻璃基材上，所得产品的透光率在85％以上，玻璃的水接触角由57.0
°
下降到8.0
°
，并且具有优异的防雾性能。
具体实施方式
[0017]对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术提供一种技术方案：一种薄膜纳米结构色材料，包括二氧化钛纳米粉末和二氧化硅纳米粉末，还包括，聚乙烯吡咯烷酮粉末、重铬酸钾。
[0019]一种薄膜纳米结构色材料制备方法，包括如下步骤：
[0020]S01：原料制备，包括：基板预处理、PVP溶液的制备、二氧化硅和二氧化钛纳米分散液的制备、纳米颗粒与表面活性剂混合体系的制备；
[0021]S02：基板处理；
[0022]S03：缓和分散液薄膜组装，采用超声喷涂方式进行组装。
[0023]进一步的，所述步骤S01中基板预处理，将硅片切割成2cmX2cm大小的矩形，置入异丙醇溶剂中，通过超声清洗机清洗除去表面碎屑，并放入异丙醇中保存；使用前，用镊子将硅片取出，使用吹风机吹干，得到光亮洁净的硅片，置于等离子清洗机中进行亲水处理，所用气体为空气，处理时间为120S。
[0024]进一步的，所述步骤S01中PVP溶液的制备，取一定量PVP粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％的PVP水溶液，放入超声波清洗机中超声处理3次，每次超声的时间为5min，使PVP充分溶解，其中，PVP粉末为聚乙烯吡咯烷酮粉末。
[0025]进一步的，所述步骤S01中二氧化钛和二氧化硅纳米分散液的制备，取二氧化钛粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％二氧化钛分散液，为获得粒径均匀的分散体系，将装有分散液的烧杯放入超声波细胞破碎机中超声5min，之后使用滤径为220nm的过滤膜进行过滤，分散液现用现配制，同样地，取30wt.％的二氧化硅纳米溶胶置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％的二氧化硅分散液，为获得粒径均
匀的分散体系，将装有分散液的烧杯放入超声波细胞破碎机中超声5min，之后使用滤径为220nm的过滤膜进行过滤，分散液现用现配制。
[0026]例如，称取10g质量浓度为0.5wt.％的二氧化硅分散液置入烧杯中，同时称取10g质量浓度为0.1wt.％的PVP溶液加入同一烧杯中，之后加入去离子水，直到体系质量为100g，将得到的混合溶液(注意，这里的分散体系中，PVP仍为溶液，二氧化硅为分散液)放入超声波细胞破碎机中超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜纳米结构色材料，包括二氧化钛纳米粉末和二氧化硅纳米粉末，其特征在于，还包括，聚乙烯吡咯烷酮粉末、重铬酸钾。2.一种薄膜纳米结构色材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S01：原料制备，包括：基板预处理、PVP溶液的制备、二氧化硅和二氧化钛纳米分散液的制备、纳米颗粒与表面活性剂混合体系的制备；S02：基板处理；S03：缓和分散液薄膜组装，采用超声喷涂方式进行组装。3.根据权利要求2所述的一种薄膜纳米结构色材料制备方法，其特征在于：所述步骤S01中基板预处理，将硅片切割成2cmx2cm大小的矩形，置入异丙醇溶剂中，通过超声清洗机清洗除去表面碎屑，并放入异丙醇中保存；使用前，用镊子将硅片取出，使用吹风机吹干，得到光亮洁净的硅片，置于等离子清洗机中进行亲水处理，所用气体为空气，处理时间为120S。4.根据权利要求2所述的一种薄膜纳米结构色材料制备方法，其特征在于：所述步骤S01中PVP溶液的制备，取一定量PVP粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％的PVP水溶液，放入超声波清洗机中超声处理3次，每次超声的时间为5min，使PVP充分溶解，其中，PVP粉末为聚乙烯吡咯烷酮粉末。5.根据权利要求2所述的一种薄膜纳米结构色材料制备方法，其特征在于：所述步骤S01中二氧化钛和二氧化硅纳米分散液的制备，取二氧化钛粉末置于烧杯中，加入去离子水制得质量浓度为0.1
‑
0.5wt.％二氧化钛分散液，为获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振跃，
申请(专利权)人：广东安捷伦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：