单分散PS微球的制备及其胶体晶体的组装

无皂乳液聚合法制备了不同尺寸单分散的PS微球,采用离心法和垂直沉降法将之组装成具有光子带隙的人工欧泊.采用扫描电子显微镜(SEM)和可见-紫外光度计对PS胶体晶体的形貌、结构和光学性能进行了观察测试.结果表明厚度较大的PS胶体晶体可以通过离心法组装制得,当转速为1 000 r/min、干燥温度为40℃时可以组装得到高质量的PS胶体晶体,而垂直沉降法则较适合组装薄型的胶体晶体.从样品的光学特性讨论了适合组装的乳液固含量,改变组装胶体晶体的PS微球粒径可以得到不同的光带隙波长.     

模板法制备明胶多孔微球

以单分散聚苯乙烯(PS)微粒为致孔剂,采用模板法制备了一种新型的明胶多孔微球,并用扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征.结果表明,通过调节PS微粒的用量和粒径大小可以控制微球和孔径的大小,且微球表面有均匀的孔结构.     

二氧化硅胶态晶体的合成

以正硅酸乙酯为原料，采用控制凝聚法制备出173nm和297nm两种不同粒径的单分散二氧化硅微球乳液，并在一定湿度和温度下，利用乳液的单分散性，在表面张力的驱使下完成微球的自组装，从而得到三维有序的二氧化硅胶态晶体。扫描电镜显示：晶体呈面心立方结构，晶体表面至现出鲜艳的颜色，其波长与微球的直径相对应。     

胶态晶体的研究进展

胶态晶体是一系列排布有序的周期性结构,因作为一种自组装材料具有潜在应用被广泛关注,使得人工合成胶态晶体成为近年来的研究热点。对胶态晶体的结构单元(单分散硬质微球、核-壳型微球以及大小微球等)和制备方法(溶剂挥发自组装和外界场力自组装)等方面进行了综述。     

单分散聚苯乙烯乳胶球的制备及其模板的组装

利用乳液聚合的方法合成了粒径约为200nm规整单分散的聚苯乙烯微球；并利用两种组装方法对其进行了模板的组装；并利用原子力显微镜的DFM模式对所制备的聚苯乙烯微球模板进行形貌表征，证实所制备的微球粒径均一，单分散性好。比较了两种方法对模板组装的效果，对组装的机理进行了初步的探讨，结果表明：用垂直沉积的方法组装模板要优于滴膜的方法；为以后作为光子晶体模板的制备提供了实验数据，为介孔电极材料的制备奠定了基础。     

中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

溶胶凝胶法制备三维规则排列大孔TiO2材料

以聚苯乙烯微球 (LatexSphere)离心后形成的三维规则排列的胶晶 (colloidcrystal)作模板 ,用钛酸丁酯、水、乙醇等配制的溶胶填充微球之间的间隙 ,然后原位形成凝胶 ,最后通过焙烧除去微球得到三维规则排列大孔TiO2 材料 (3DOM)。溶胶的浓度一般控制在 0 5～ 1 0md/L之间。焙烧过程的升温速度应控制在 5℃ /min以下。得到的样品表面可观察到五颜六色的彩光。从SEM照片可观察到 ,球形孔大小均匀 ,排列整齐 ,孔壁填充完全。孔径在 5 30nm左右 ,孔的排列呈面心立方结构 ,孔与孔之间由小孔窗相互交连。XRD表明孔壁含有锐钛矿和金红石两种晶型 ,2种晶型质量分数大约各占 5 0 %。     

三维有序光子晶体制备及其光学表征

利用重力自组装方式获得了聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微球三维有序结构的光子晶体模板.借助毛细管力作用,将BPS(B2O3-P2O5-SiO2)溶胶填充到PS蛋白石模板,制备出层数可控的PS蛋白石及网状BPS反蛋白石模板.吸收及透射光谱表明,光子带隙位置因PS固化时收缩而表现出较大幅度的蓝移.XRD衍射图表明BPS在烧结过程中,随温度升高,BPO4晶相增加,将影响BPS骨架结构的介电常数.     

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 ,垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点     

垂直沉积法制备二氢化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体，并用扫描电子显微镜和紫外—可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征．结果表明二氧化硅微球有序堆积，自组装成胶体晶体，其结构为FCC密排结构，表面为FCC密排结构的(111)面；反射光谱还表明，所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段．与重力沉淀等其他自组装方法相比，垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点．