光子禁带大范围可调节的聚合物光子晶体的制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，涉及一种光子禁带在紫外-可见-近红外大范围可调节的聚合物光子晶体的制备方法。该方法首先合成一种尺寸单分散的聚合物水凝胶聚合物微球，通过离心沉积等方式获得聚合物光子晶体；通过调节不同注入水含量使聚合物光子晶体的微球三维有序结构发生可控的体积膨胀，进而使其有序结构的晶格周期可调性变大，衍射光谱峰位发生红移，获得了紫外-可见-近红外大范围光区的光子带隙的聚合物光子晶体，可用于制备灵敏光路转换的器件。这种具有根据外界环境刺激快速响应并可获得同步信号转换的材料开拓了高分子响应性材料体系，在传感器元件，光信息存储及调控，生物监测等方面具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种光子禁带在紫外-可见-近红外大范围可调节的聚合物光子晶体的制备方法。
技术介绍
光子晶体是在1987年由S.John和E.Yablonovitch分别独立提出，是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。由于介电常数存在空间上的周期性，引起空间折射率的周期变化，当介电常数的变化足够大且变化周期与光波长相当时，光波的色散关系出现带状结构，即光子能带结构。这些被禁止的频率区间称为“光子频率带隙”，频率落在禁带中的光或电磁波是被严格禁止传播的。光子晶体根据空间分布的周期性可分为一维、二维和三维光子晶体，其共同的特征是具有光子禁带。其带隙变化规律满足布拉格衍射公式。光子晶体是当今材料领域的一个研究热点，它在物理光学器件、化学生物传感、生物医疗诊断等领域都有着广泛的应用。随着科技和信息技术的发展，人们对智能响应的光子材料需求日益增多。大部分智能响应光子晶体是基于三维的opal或者反opal结构。但是这种三维光子晶体很难大面积有序，制备出来的材料颜色不均匀，稳定性差且响应范围有限。同时三维光子晶体制备方法复杂、成本高，这都使其应用受到了一定的限制。而将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光子禁带在紫外?可见?近红外大范围可调节的聚合物光子晶体的制备方法，其步骤如下：（1）通过乳液聚合方式，将2～5mL聚合物单体1、2～5mL聚合物单体2、0～0.80g乳化剂及去150～300mL离子水共同盛入反应容器中，在水浴及室温条件下搅拌并通氮气30～50分钟，使体系内胶束分布均匀；然后升温至70～90℃，加入0.05g～0.60g引发剂反应8～12小时，获得尺寸单分散的水凝胶聚合物微球；反应产物用去离子水离心洗涤，从而得到粒径在50nm～1000nm、尺寸单分散的水凝胶聚合物微球；（2）将步骤（1）得到的尺寸单分散的水凝胶聚合物微球组装成三维六方紧密堆积结构的聚合物光子晶体；（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林权，马骋，杨旭东，王传洗，董凤霞，杨柏，崔占臣，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：