自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法技术

本发明专利技术属于胶体光子晶体的制备及应用技术领域，尤其涉及通过共交联自组装的方法制备大面积、自支撑的胶体光子晶体的方法。本发明专利技术以弹性材料作为组装基底，同时将一定浓度的单分散乳胶粒的水乳液、可聚合单体、引发剂及交联剂以一定比例混合，将混合物滴涂或辊涂在弹性水凝胶基底上进行共交联自组装，在组装过程中，可聚合单体及交联剂在单分散乳胶粒间隙中聚合，水蒸发干燥后，就可形成自支撑的周期性排列的三维胶体光子晶体膜。本发明专利技术的自支撑的胶体光子晶体具有良好的光学性能，在光学器件，集成光路，传感器件等方面具有潜在的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶体光子晶体的制备及应用
，尤其涉及通过共交联自组装的 方法制备大面积、自支撑的胶体光子晶体的方法。
技术介绍
自从1987年光子晶体的概念提出后，光子晶体以其特殊的光调控性能在光学器 件、传感器件及催化体系中都具有非常重要的应用，因而光子晶体材料的制备和应用备受 关注。而高质量、大面积光子晶体的制备一直是影响光子晶体应用的非常关键的因素。目 前光子晶体的制备方法主要有两种一种是自上而下的微加工方法，该方法工艺复杂、成本 高，且亚微米尺度的光子晶体难以制备；另一种是由下而上的自组装方法，该方法相对简 单、廉价，但膜很难避免缺陷。这两种方法存在的问题限制了光子晶体的实际应用。为解决光子晶体制备中存在的问题，我们在以前的专利申请中(CN 200810115540. 9，CN =200910243197. 0)，通过普通的市售喷墨打印机制备得到了大面积、图 案化的单带隙及复合单带隙的光子晶体，但所制备得到的光子晶体膜还存在一定的缺陷。 为解决该问题，我们在本专利技术中采用弹性材料为组装基底，通过乳胶粒与其它可聚合单体 共交联自组装的方法，最终制备得到了大面积、自支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：（１）弹性水凝胶基底的制备将可聚合单体、引发剂、交联剂及水的混合溶液均匀涂布在基底上，经光照和／或加热引发可聚合单体聚合后，得到弹性水凝胶基底；（２）自支撑的胶体光子晶体膜的制备将含可聚合单体、引发剂及交联剂的单分散乳胶粒的水乳液均匀涂布在步骤（１）得到的弹性水凝胶基底上，在光照和／或加热条件下进行单分散乳胶粒与可聚合单体及交联剂的共交联自组装，得到自支撑的胶体光子晶体膜；所述的可聚合单体为丙烯酸、丙烯酸衍生物或它们的混合物；所述的交联剂为Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺；所述的单分散乳胶粒为单分散聚合物乳胶粒、单分散无机氧化物乳胶粒...

【技术特征摘要】
一种自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤(1)弹性水凝胶基底的制备将可聚合单体、引发剂、交联剂及水的混合溶液均匀涂布在基底上，经光照和/或加热引发可聚合单体聚合后，得到弹性水凝胶基底；(2)自支撑的胶体光子晶体膜的制备将含可聚合单体、引发剂及交联剂的单分散乳胶粒的水乳液均匀涂布在步骤(1)得到的弹性水凝胶基底上，在光照和/或加热条件下进行单分散乳胶粒与可聚合单体及交联剂的共交联自组装，得到自支撑的胶体光子晶体膜；所述的可聚合单体为丙烯酸、丙烯酸衍生物或它们的混合物；所述的交联剂为N，N 亚甲基双丙烯酰胺；所述的单分散乳胶粒为单分散聚合物乳胶粒、单分散无机氧化物乳胶粒或它们的混合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的加热的温度为30 90°C；所述的光照的条件是用波长为200nm 400nm的紫外灯作为光源，光照强度为ImW/ cm2 2W/cm2。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(2)所述的共交联自组装的空气 相对湿度为30 90RH%。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的可聚合单体、引发剂、交联剂及 水的混合溶液中的可聚合单体的含量为1 40wt%、引发剂的含量为0. 1 5wt%、交联剂 的含量为0. 1 5wt%、余量为水。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的含可聚合单体、引发剂及交联 剂的单分散乳胶粒的水乳液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志荣，王京霞，黄羽，宋延林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]