ZIF-8光子晶体的制备及其光学传感性能研究
发布时间：2021-09-07 02:54
光子晶体是由两种或者两种以上不同介电常数的物质在空间周期性排列而成的一类新型光学材料。由于光子晶体具有光子禁带这一重要特性,因此其在光子晶体传感器、太阳能电池和光学显示器件等领域都具有广泛应用。传统的光子晶体传感器主要存在如下问题:（1）制备时需要引入功能材料,导致其结构稳定性较差;（2）难以实现折射率相似以及化学性质相似物质的区分;（3）难以实现对于不同分子尺寸物质之间的区分。MOFs作为一种新型多孔材料,具有高的比表面积,大的孔道率以及可调的孔道结构等特点。本文将MOFs材料应用于光子晶体传感器,利用MOFs自身具有的孔道,实现传统光子晶体传感器不能实现的分子尺寸性的选择以及折射率相近物质的区分,同时能够实现常见有机物质的可视化检测。本文通过表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的调节,制备出粒径在120 nm270 nm之间,形貌规则的ZIF-8。接下来对组装条件进行优化,得到最优的组装工艺。在简单滴涂的基础上,将ZIF-8分散在不同配比的混合溶液中,根据接触角以及反射光谱得到最佳分散溶液的比例为水:乙醇=1:1。在玻璃片上固化一层PDMS以增强样品与基...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光子晶体示意图
图 1-2 (a) 光子晶体的反射光谱，(b) 不同温度下光子晶体的颜色变化日本东京大学Howell等[39]将聚合物与纳米粒子复合后得到一种新型复合材料，可以应用到光学传感领域。研究者将紫外光固化的滑环弹性体作为基体，引入高折射率纳米粒子ZrO2对复合材料的折射率进行改性。通过先旋涂后光固化的方法制备了多层堆叠的机械力响应性薄膜，最后将PVOH溶解得到柔性自支撑膜。该膜材料在受拉伸时，厚度减小，反射峰逐渐蓝移引起材料颜色变化。在外力作用下，当一维光子晶体拉伸应变由0%逐渐增大至42%时，反射峰会不断蓝移。制备的柔性一维光子晶体具有高的变色敏感性、机械稳定性以及循环稳定性。
当一维光子晶体拉伸应变由0%逐渐增大至42%时，反射峰会不断蓝移。制备的柔性一维光子晶体具有高的变色敏感性、机械稳定性以及循环稳定性。图1-3 (a) 光子晶体的反射光谱，(b) 不同拉伸应变下光子晶体的颜色变化Entao Tian 等[40]将丙烯酰胺(PAAM)溶液渗透到 p(St-MMA-AA)光子晶体模板中，然后进行光聚合，制备出了湿度光子晶体传感器。将其置于不同湿度条件下时，该湿度传感器能够实现从透明到紫色、蓝色、青色、绿色和红色的可逆颜色变化，这几乎覆盖了整个可见范围。通过改变 PAAM 用量和吸水率，可以对
本文编号：3388702
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光子晶体示意图
图 1-2 (a) 光子晶体的反射光谱，(b) 不同温度下光子晶体的颜色变化日本东京大学Howell等[39]将聚合物与纳米粒子复合后得到一种新型复合材料，可以应用到光学传感领域。研究者将紫外光固化的滑环弹性体作为基体，引入高折射率纳米粒子ZrO2对复合材料的折射率进行改性。通过先旋涂后光固化的方法制备了多层堆叠的机械力响应性薄膜，最后将PVOH溶解得到柔性自支撑膜。该膜材料在受拉伸时，厚度减小，反射峰逐渐蓝移引起材料颜色变化。在外力作用下，当一维光子晶体拉伸应变由0%逐渐增大至42%时，反射峰会不断蓝移。制备的柔性一维光子晶体具有高的变色敏感性、机械稳定性以及循环稳定性。
当一维光子晶体拉伸应变由0%逐渐增大至42%时，反射峰会不断蓝移。制备的柔性一维光子晶体具有高的变色敏感性、机械稳定性以及循环稳定性。图1-3 (a) 光子晶体的反射光谱，(b) 不同拉伸应变下光子晶体的颜色变化Entao Tian 等[40]将丙烯酰胺(PAAM)溶液渗透到 p(St-MMA-AA)光子晶体模板中，然后进行光聚合，制备出了湿度光子晶体传感器。将其置于不同湿度条件下时，该湿度传感器能够实现从透明到紫色、蓝色、青色、绿色和红色的可逆颜色变化，这几乎覆盖了整个可见范围。通过改变 PAAM 用量和吸水率，可以对
本文编号：3388702
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