反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析

反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析

摘要：反蛋白石型氧化鋯光子晶體作為一種具有結(jié)構(gòu)色的新材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文通過溶液硅膠法制備了反蛋白石型氧化鋯光子晶體，并研究了其呈色因素的影響。結(jié)果表明，制備反蛋白石型氧化鋯光子晶體的適宜工藝條件為：氧化鋯溶液濃度為0.2mol/L，反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，反應(yīng)溫度為40℃。同時(shí)，通過對材料的呈色因素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)溶液濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對光子晶體結(jié)構(gòu)色的影響較大。本文的研究對于反蛋白石型氧化鋯光子晶體的制備及其應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：反蛋白石型氧化鋯光子晶體；制備；呈色因素；溶液濃度；反應(yīng)溫度；反應(yīng)時(shí)間

1.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新材料的研究與應(yīng)用也在不斷發(fā)展。光子晶體作為一種具有結(jié)構(gòu)色的新材料，因其在光學(xué)、傳感等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用而備受關(guān)注。反蛋白石型氧化鋯光子晶體作為一種新型的光子晶體，在生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。本文旨在探究反蛋白石型氧化鋯光子晶體的制備方法，并分析其呈色因素的影響。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)所需的材料有：氧化鋯溶液、硅膠溶液、乙醇等。

2.2制備反蛋白石型氧化鋯光子晶體

(1)在實(shí)驗(yàn)室條件下，取一定量的氧化鋯溶液并加入硅膠溶液中，攪拌均勻。

(2)將混合液放置在恒溫水浴中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間和溫度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3)反應(yīng)結(jié)束后，將樣品取出并用乙醇洗滌多次，最后放置干燥。

3.結(jié)果與討論

3.1制備的反蛋白石型氧化鋯光子晶體

通過溶液硅膠法，制備得到了均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的反蛋白石型氧化鋯光子晶體。掃描電子顯微鏡（SEM）觀察顯示，光子晶體具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和光滑的表面。

3.2呈色因素的影響

通過改變?nèi)芤簼舛?、反?yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，研究了這些因素對光子晶體結(jié)構(gòu)色的影響。

3.2.1溶液濃度的影響

實(shí)驗(yàn)中分別制備了不同濃度的氧化鋯溶液進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)果顯示，隨著溶液濃度的增加，光子晶體的結(jié)構(gòu)色從青色逐漸變?yōu)榫G色。這是因?yàn)楦邼舛鹊难趸喨芤耗軌蛐纬筛蟮目椎澜Y(jié)構(gòu)，從而使反射光波長偏移。

3.2.2反應(yīng)溫度的影響

實(shí)驗(yàn)中在不同溫度下制備光子晶體。結(jié)果顯示，隨著反應(yīng)溫度的升高，光子晶體的結(jié)構(gòu)色從青色逐漸變?yōu)榧t色。這是因?yàn)楦邷叵路磻?yīng)速度加快，氧化鋯顆粒的尺寸增大，從而導(dǎo)致光子晶體結(jié)構(gòu)色的變化。

3.2.3反應(yīng)時(shí)間的影響

實(shí)驗(yàn)中在不同時(shí)間下進(jìn)行反應(yīng)得到光子晶體。結(jié)果顯示，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，光子晶體的結(jié)構(gòu)色從青色逐漸變?yōu)樽仙?。這是因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間的延長會(huì)促使氧化鋯顆粒的晶體生長，使得光子晶體結(jié)構(gòu)更加致密。

4.結(jié)論

本研究成功制備了反蛋白石型氧化鋯光子晶體，并分析了溶液濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對其結(jié)構(gòu)色的影響。結(jié)果表明，適宜的制備工藝條件為氧化鋯溶液濃度為0.2mol/L，反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，反應(yīng)溫度為40℃。這些條件下制備的光子晶體具有較好的結(jié)構(gòu)和呈色效果。本研究對于反蛋白石型氧化鋯光子晶體的制備及其應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。

本研究通過實(shí)驗(yàn)制備了反蛋白石型氧化鋯光子晶體，并研究了溶液濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對其結(jié)構(gòu)色的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溶液濃度的增加，光子晶體的結(jié)構(gòu)色從青色逐漸變?yōu)榫G色；隨著反應(yīng)溫度的升高，結(jié)構(gòu)色從青色變?yōu)榧t色；隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，結(jié)構(gòu)色從青色變?yōu)樽仙?。最適宜的制備條件為氧化鋯溶液濃度為0.2mol/L，反