微流控制备电化学响应性结构色微球研究

发布时间：2020-12-08 07:11

　　近年来,随着光子晶体材料在编码,传感,显示等方面具有潜在的价值,功能性的光子晶体材料的研发以及其亮丽的颜色如何应用一直是研究学者所关注的问题。胶体晶体是由单分散的微米或亚微米无机或有机颗粒形成的具有三维有序结构的一类物质,是光子晶体材料的一个重要分支。以胶体晶体制备所得的光子晶体,通过调节组装颗粒的大小,可以实现对可见光产生布拉格衍射,从而产生结构色。以自组装胶体晶体为模板制备的反蛋白石光子晶体材料除了具有以上特性之外,其三维有序孔结构在催化、医药、过滤、吸附等方面都表现出了巨大的应用潜力。然而,由于大部分的胶体晶体颗粒是由二氧化硅或聚苯乙烯纳米粒子,它们与周围介质的折射率差异较小,这些粒子的颜色饱和度非常低,在应用过程中结构颜色特征不够明显。当使用水凝胶复制胶体晶体微球时,即使受到刺激,效果也不甚明显,使得自组装形成的结构色的应用受到限制。因此文章解决的问题是调研合适的方法,大量制备具有明显的色彩饱和度和高亮度的光子晶体材料;以此为模板制备反蛋白石水凝胶微球实现对外界刺激的响应。论文第二章讨论了利用电喷装置大量制备微液滴模板的方法,研究了溶液浓度、电压强度、接收高度、管径大小对微液滴... 

【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】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光子晶体的介绍
        1.1.1 结构色的定义
        1.1.2 自然界存在的结构色
            1.1.2.1 结构色的原理
            1.1.2.2 人工制备的光子晶体结构色
            1.1.2.3 响应性结构色
    1.2 微流控技术
        1.2.1 微流控技术的概念
        1.2.2 微流控技术研究进展
            1.2.2.1 液滴制备的方法
        1.2.3 胶体晶体与光子晶体
    1.3 本文的主要研究工作
    参考文献
第二章 基于微流控的乳液模板生成
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 基于静电喷射的液滴模板的制备
            2.2.3.1 静电喷射装置的制备
            2.2.3.2 微流控芯片的制备
            2.2.3.3 液滴模板的制备
            2.2.3.4 微球形态的控制
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 电压对微球半径的影响
        2.3.2 毛细管管口尺寸对微球半径的影响
        2.3.3 接收距离对微球半径的影响
        2.3.4 液体流速对微球半径的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 墨汁掺杂的结构色微球制备
    3.1 序言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 二氧化硅纳米粒子的合成
        3.2.3 微流控芯片的制备
        3.2.4 高饱和度结构色微球的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 墨汁掺入比例的探索
        3.3.2 掺入墨汁的结构色膜的颜色亮度的表征
        3.3.3 掺入墨汁的结构色微球的表征
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 结构色微球的响应性调控研究
    4.1 序言
    4.2 实验部分
        4.2.1实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 高饱和度反蛋白石结构色微球的制备
            4.2.3.1 水凝胶前聚溶液配方探索
            4.2.3.2 聚合物溶胀性探索
            4.2.3.3 反蛋白石水凝胶微球的制备
        4.2.4 结构色微球的电化学调控研究
        4.2.5 结构色微球的酸碱pH调控研究
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 结构色微球的电化学调控曲线的绘制
        4.3.2 结构色微球的酸碱pH调控曲线的绘制
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
致谢
发表论文及专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]气流聚焦静电喷雾喷射行为实验研究[J]. 刘海燕,潘引波,姜佳昕,张恺,郑高峰,柳娟.  中国机械工程. 2017(08)
[2]胶体晶体微球及其生物医学应用[J]. 王欢,商珞然,戎非,顾忠泽,赵远锦.  化学通报. 2017(03)
[3]Progress on sensors based on nanomaterials for rapid detection of heavy metal ions[J]. Yuan Liu,Yan Deng,Hongming Dong,Keke Liu,Nongyue He.  Science China(Chemistry). 2017(03)
[4]高压静电喷雾法制备海藻酸钠微囊的工艺优选[J]. 叶财敏,陈娟娟,梁翠薇,吴修团,李文良,谢柳蓉,廖红兵.  广西医科大学学报. 2016(03)
[5]低维纳米光子晶体的制备及在有机激光谐振腔的应用[J]. 景悦林,张琪,郭坤平,张浩,魏斌.  功能材料. 2014(23)
[6]电场响应光子晶体[J]. 张慧捷,王世荣,肖殷,李祥高.  化学进展. 2014(10)
[7]利用光固化快速成型及凝胶注模工艺制备电磁带隙晶体[J]. 田小永,吴玲玲,袁智慧,殷鸣,吕杭原,李涤尘.  新型工业化. 2013(10)
[8]静电喷射法制备聚合物微球和微粒[J]. 张春雪,王苹.  材料导报. 2013(17)
[9]热带雨林低光植物结构色产生机制及生物学功能研究进展[J]. 王卅,李玉花,张旸.  园艺学报. 2012(11)
[10]利用光固化快速成形技术和凝胶注模工艺制备变周期电磁晶体[J]. 袁智慧,李涤尘,田小永,胡亚文,代伟,汪宏.  电加工与模具. 2011(04)

博士论文
[1]生物结构色及人工构色研究[D]. 李乙洲.复旦大学 2005

硕士论文
[1]电喷法制备高分子复合微球的研究[D]. 余松林.东华大学 2011



本文编号：2904689