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作者:王治强;张齐;梁颖;王文欣;陈琦;
单位:海南大学海洋科学与工程学院;海南大学材料科学与工程学院;海南大学化学化工学院;海南大学,南海海洋资源利用国家重点实验室;
摘要:本文采用垂直沉降法、自然沉降法、磁场辅助法将水热法合成的Fe_3O_4@C纳米粒子排列成Fe_3O_4@C光子晶体薄膜。结果表明:垂直沉降法制备光子晶体薄膜耗时长,制得的薄膜不均匀,且薄膜只能贴合在特定基底材料上,难以分离;自然沉降法相比垂直沉降法制得的光子晶体薄膜更均匀,但表面易存在不平整的现象,仍然易贴合在基底材料表面,强行分离会导致光子晶体薄膜破碎;磁场辅助法不仅能使Fe_3O_4@C纳米粒子在更短时间内排列出鲜艳的结构色,还能使Fe_3O_4@C纳米粒子在光固化聚氨酯丙烯酸酯内部排列形成周期性有序结构,使光子晶体不裸露在空气中,减少外界因素的干扰,提升光子晶体稳定性,制得厚度均匀、表面光滑的Fe_3O_4@C光子晶体柔性复合薄膜。对Fe_3O_4@C纳米粒子进行超声处理对于获得色彩鲜艳的结构颜色至关重要,只有经过超声处理去除表面杂质的Fe_3O_4@C纳米粒子才能在磁场的辅助下排列形成周期性有序结构显现结构色。磁场辅助法一定程度上缩短了光子晶体柔性薄膜的制备时间,通过磁场辅助法制得的光子晶体柔性复合薄膜更均匀且表面光滑,也提升了光子晶体的稳定性,有利于促进光子晶体在安全防伪、伪装涂层、传感器、太阳能电池、生物医学等更多领域的应用。
关键词:光子晶体;;Fe_3O_4@C;;纳米粒子;;柔性薄膜;;磁场辅助法;;垂直沉降法;;自然沉降法;;结构色
基金资助:国家自然科学基金(12262011,52063014)