大规模制备刺激-响应性光子晶体膜的研究

【作者】 沈秀清； 汪长春； 吴攀； Christian G.Sch?fer；

【机构】 复旦大学；

【摘要】 本文介绍了一种可快速大规模制备的、刺激-响应性光子晶体膜。基于逐步种子乳液聚合,合成了壳层为二乙二醇甲基醚甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚物(PDEGMEMA-co-PEA)的新型核壳结构的粒子。壳层共聚单体DEGMEMA使得单分散微球具有柔性外层。通过对粒子施加剪切,可大规模制备胶体粒子规整排列的光子晶体膜。紫外线固化的方式使得光子晶体膜具有机械稳定性、均匀性和制备方法简单快速的优点。对水响应的柔性粒子外壳使得膜具有高度响应性和响应可逆性。光学表征显示,本方法制备的光子晶体膜具有优异的光学性能,具有典型的光学禁带。光子晶体膜接触水后,溶剂诱导晶格扩张使得光学禁带从551 nm红移89 nm至640 nm,显示出高度水响应性。对膜进行刺激-响应循环可逆性研究显示,膜对水的响应具有高度可逆性。本文介绍的光子晶体膜具有可快速大规模制备的、高度可逆响应的特点,具有在防伪、传感器方面十分广阔的应用前景。更多还原