基于结构导向纳米晶纤维素的光子晶体复合膜制备及其光学选择性识别的研究

发布时间：2024-06-30 13:17

　　光子晶体广泛存在于自然界生物体中,由于它们的周期有序结构而呈现着色现象。受到这种结构色启发,人们开发出了人工构造的光子晶体,并将其用于光学涂层,防伪标志和物理化学传感器设计。有序胶态阵列和向列液晶材料是常见的光子晶体组装体,相比而言,用向列液晶材料制备的光子晶体材料具有结构色均匀,制备过程简单的优势。纳米晶纤维素作为一种代表性的向列液晶材料,因其具有来源丰富,绿色环保的优点,现已被广泛应用于化学传感器设计。这些传感器可实现相关物质的光学识别,且识别过程较为便捷,识别效果易于观察,但是,基于结构导向纳米晶纤维素合成的化学识别传感器的选择性是有限的。为此,本文将荧光技术引入纳米晶纤维素体系,合成具有光学选择性识别的光子晶体材料,并将其用于苯环类有机污染物的快速荧光识别。为了进一步提升光子晶体化学传感器的识别专一性,我将分子印迹技术引入纳米晶纤维素,合成出具有光学选择性肉眼识别磺胺类污染物的化学传感器。其具体实验工作如下:(1)将铕的稀土配合物嫁接在结构导向纳米晶纤维素制备的手性向列介孔硅膜上,制备出兼具荧光和光子晶体性质的双元识别硅膜材料,它可以用于硝基苯的快速选择性荧光识别。表征结果显示...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1金刚鹦鹉的图片显示彩虹色的羽毛（a）和各种颜色的珍珠（b）

子晶体子晶体的简介子晶体是一种折射率呈周期分布的光学材料，在空间上总是形成结构。由于空间结构的特殊性，光子晶体的光子带隙易受光子流彩虹色外表。这些结构常见于蝴蝶的翅膀、鱼的鳞片、孔雀的羽如图1.1a），正是源于动物们体色的启发，人们才开启了光子晶时代。早在1887年，Ray....

图1.2一维光子晶体材料及其对应的层状微结构（SEM）：树脂（a）

基于结构导向纳米晶纤维素的光子晶体复合膜制备及其光学选择性识别的研究射或散射，进而材料表面反射出一定波长的折射光，同时随着观察者观察角不同，它们的颜色各有差异。因此，光子晶体的颜色随材料结构特征的改变化。（1）1D光子晶体：通常情况下一维光子晶体为层状的单一结构，折射率有序层的....

图1.3南美大闪蝶的翅膀及其独特的微观三维光子晶体结构

图1.3南美大闪蝶的翅膀及其独特的微观三维光子晶体结构igure1.3Morphobutterflyofwinganditsmicrostructureswiththecharacteristicthdimensionalphtoniccrysta....

图1.4结构色仿生合成的黑色素颗粒的SEM图

图1.4结构色仿生合成的黑色素颗粒的SEM图1.4SEMimagesofstructurallycoloredbioinspiredsyntheticmelaninnanopartic化学传感器设计。Hu等[26]和Zhao等[27]均采用单分散....

本文编号：3998787