二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体薄膜的制备及其应用研究
发布时间：2021-07-06 05:27
光子晶体是一种在传感检测领域具有广阔的发展前景的新型功能微结构材料。以往的光子晶体彩色传感器大都是基于三维的蛋白石结构或者反蛋白石结构,这导致制作大面积有序的三维光子晶体难度比较大,而且其成品的颜色均一度较差。一维光子晶体是指介质的介电常数只在一个维度方向上呈周期性排列的光子晶体,它既具有光子晶体的各种性质,又比二、三维光子晶体容易制备。本论文即以制备在传感检测领域具有应用前景的—维光子晶体为目标,围绕一维光子晶体的制备及其应用展开,具体工作如下：（1）通过旋涂法制备二氧化钛／氧化石墨烯一维光子晶体,摸索制备高质量一维光子晶体的条件,在优化条件下制备颜色不同的一维光子晶体,并利用其对有机溶剂和pH值进行检测。该工作提出了一种新的一维光子晶体构成体系。（2）在二氧化钛／氧化石墨烯一维光子晶体的结构单元中引入不同的刺激-响应性水凝胶,制备了相比于二氧化钛／氧化石墨烯一维光子晶体,具有更好的响应能力的两种二氧化钛／水凝胶／氧化石墨烯型一维光子晶体：TiO2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体和TiO2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体,扩大了检测范围,提高了检测灵敏度...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 一维光子晶体
1.1.1 光子晶体简介
1.1.2 自然界中的光子晶体
1.1.3 一维光子晶体简介
1.1.4 一维光子晶体的理论与性状调控
1.1.5 一维光子晶体的制备与应用
1.1.5.1 一维光子晶体的制备
1.1.5.2 一维光子晶体在传感领域的应用
1.1.5.3 光子晶体在荧光增强领域的应用
1.1.5.4 一维光子晶体在其他领域的应用
1.2 氧化石墨烯简介
1.3 刺激-响应性水凝胶
1.3.1 刺激-响应性聚合物
1.3.2 刺激-响应性水凝胶简介
1.3.3 刺激-响应性水凝胶的应用
1.4 氧化锌的荧光增强作用
1.4.1 氧化锌材料简介
1.4.2 纳米氧化锌的荧光增强作用
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 试剂与仪器
2.1.1 试剂
2.1.2 仪器
2.2 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.2.1 二氧化钛溶胶的制备
2.2.2 氧化石墨烯溶液的制备
2.2.3 硅片的预处理
2.2.4 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.3 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.3.1 二氧化钛溶胶、氧化石墨烯溶液的制备和硅片的预处理
2.3.2 PEG-PMVE-MA水凝胶前驱体溶液的制备
2.3.3 PEG-PMVE-MA-β-CD水凝胶前驱体溶液的制备
2.3.4 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.4 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的制备
2.4.1 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.4.2 氧化锌纳米颗粒的制备
2.4.3 氧化锌纳米颗粒的修饰
2.4.4 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的制备
2.5 一维光子晶体及复合薄膜的表征
第三章 二氧化肽/氧化石墨烯一维光子晶体的光学性质调控及在传感检测上的应用
3.1 影响一维光子晶体制备的因素
3.1.1 二氧化钛溶胶的影响
3.1.2 制备光子晶体时空气湿度的影响
3.2 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的结构和光学性质表征
3.3 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体光学性质的调控
3.3.1 周期的影响
3.3.2 入射角的影响
3.4 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体在传感检测上的应用
3.4.1 有机溶剂检测
3.4.2 pH检测
3.5 本章小结
第四章 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体在传感检测上的应用
4.1 基于TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的传感检测
4.1.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的结构和光学性质表征
4.1.2 水检测
4.1.3 有机溶剂检测
4.1.3.1 TiO_2PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的有机溶剂响应性研究
4.1.3.2 二甲亚砜检测
4.1.3.3 影响有机溶剂与水凝胶作用的因素
4.1.4 pH检测
4.1.4.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的pH响应性研究
4.1.4.2 响应的重复性
4.1.4.3 与TiO_2/GrO一维光子晶体在pH检测上的对比
4.2 基于TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的传感检测
4.2.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的结构和光学性质表征
4.2.2 有机溶剂检测
4.2.2.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的有机溶剂响应性研究
4.2.2.2 二甲亚砜检测
4.2.2.3 苯酚检测
4.2.3 pH检测
4.2.3.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的pH响应性研究
4.2.3.2 响应的重复性
4.2.3.3 与TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体在pH检测上的对比
4.2.4 金属离子检测
4.3 本章小结
第五章 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜增强荧光的研究
5.1 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的荧光增强机理
5.2 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的荧光增强效果
5.3 纳米氧化锌表面修饰的聚合物的层数对荧光增强效果的影响
5.4 金属离子检测
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
硕士期间发表的论文及申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属卟啉的热力学稳定性[J]. 韩长日,宋小平. 扬州师院学报(自然科学版). 1990(03)
本文编号：3267623
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 一维光子晶体
1.1.1 光子晶体简介
1.1.2 自然界中的光子晶体
1.1.3 一维光子晶体简介
1.1.4 一维光子晶体的理论与性状调控
1.1.5 一维光子晶体的制备与应用
1.1.5.1 一维光子晶体的制备
1.1.5.2 一维光子晶体在传感领域的应用
1.1.5.3 光子晶体在荧光增强领域的应用
1.1.5.4 一维光子晶体在其他领域的应用
1.2 氧化石墨烯简介
1.3 刺激-响应性水凝胶
1.3.1 刺激-响应性聚合物
1.3.2 刺激-响应性水凝胶简介
1.3.3 刺激-响应性水凝胶的应用
1.4 氧化锌的荧光增强作用
1.4.1 氧化锌材料简介
1.4.2 纳米氧化锌的荧光增强作用
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 试剂与仪器
2.1.1 试剂
2.1.2 仪器
2.2 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.2.1 二氧化钛溶胶的制备
2.2.2 氧化石墨烯溶液的制备
2.2.3 硅片的预处理
2.2.4 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.3 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.3.1 二氧化钛溶胶、氧化石墨烯溶液的制备和硅片的预处理
2.3.2 PEG-PMVE-MA水凝胶前驱体溶液的制备
2.3.3 PEG-PMVE-MA-β-CD水凝胶前驱体溶液的制备
2.3.4 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.4 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的制备
2.4.1 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的制备
2.4.2 氧化锌纳米颗粒的制备
2.4.3 氧化锌纳米颗粒的修饰
2.4.4 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的制备
2.5 一维光子晶体及复合薄膜的表征
第三章 二氧化肽/氧化石墨烯一维光子晶体的光学性质调控及在传感检测上的应用
3.1 影响一维光子晶体制备的因素
3.1.1 二氧化钛溶胶的影响
3.1.2 制备光子晶体时空气湿度的影响
3.2 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体的结构和光学性质表征
3.3 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体光学性质的调控
3.3.1 周期的影响
3.3.2 入射角的影响
3.4 二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体在传感检测上的应用
3.4.1 有机溶剂检测
3.4.2 pH检测
3.5 本章小结
第四章 二氧化钛/水凝胶/氧化石墨烯一维光子晶体在传感检测上的应用
4.1 基于TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的传感检测
4.1.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的结构和光学性质表征
4.1.2 水检测
4.1.3 有机溶剂检测
4.1.3.1 TiO_2PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的有机溶剂响应性研究
4.1.3.2 二甲亚砜检测
4.1.3.3 影响有机溶剂与水凝胶作用的因素
4.1.4 pH检测
4.1.4.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体的pH响应性研究
4.1.4.2 响应的重复性
4.1.4.3 与TiO_2/GrO一维光子晶体在pH检测上的对比
4.2 基于TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的传感检测
4.2.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的结构和光学性质表征
4.2.2 有机溶剂检测
4.2.2.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的有机溶剂响应性研究
4.2.2.2 二甲亚砜检测
4.2.2.3 苯酚检测
4.2.3 pH检测
4.2.3.1 TiO_2/PEG-PMVE-MA-β-CD/GO一维光子晶体的pH响应性研究
4.2.3.2 响应的重复性
4.2.3.3 与TiO_2/PEG-PMVE-MA/GO一维光子晶体在pH检测上的对比
4.2.4 金属离子检测
4.3 本章小结
第五章 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜增强荧光的研究
5.1 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的荧光增强机理
5.2 一维光子晶体/纳米氧化锌复合薄膜的荧光增强效果
5.3 纳米氧化锌表面修饰的聚合物的层数对荧光增强效果的影响
5.4 金属离子检测
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
硕士期间发表的论文及申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属卟啉的热力学稳定性[J]. 韩长日,宋小平. 扬州师院学报(自然科学版). 1990(03)
本文编号：3267623
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