SiO2微球的制备及其自组装行为研究.pdfVIP

SiO 微球的制备及其 自组装行为研究／赖 林等 ·91 · SiO2微球的制备及其 自组装行为研究 赖 林，戴金辉，楚会娟 (中国海洋大学材料科学与工程研究院，青岛 266100) 摘要 采用 StOber溶胶一凝胶法制备 了粒径约为 150~220nm 的单分散 Si()2微球 ，利用DIS、SEM等对样品 进行了表征，并探讨了TEOS用量、氨水用量及去离子水量等因素对合成Si()2微球的影响。采用垂直沉积技术研究 了Si 微球的自组装行为，在相对湿度为7O 、温度为25℃的稳定环境下成功地制备 了大面积具有六方密堆结构 的三维 Si()2光子 晶体 。 关键词 SiO2微球 光子晶体 自组装 中图分类号：TB321；0648．16 PreparationandSelf-assemblyBehaviorofSi02M icrospheres IAILin．DAIJinhui，CHU Huijuan (InstitutesofMaterialsScienceandEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao266100) Abstract A seriesofmonodispersed silicasphereswiththediameterfrom 150nm to 220nm aresuccessfully synthesizedbytheSt6bersol—gelmethod，thesamplesarecharacterizedbyDISandSEM ，theeffectsofTEOS，aEnn3．o— niawateranddeionizedwateronSi02microspheressynthesisareinvestigated．Self-assemblybehaviorofSi02micro— spheresisinvestigatedbytheverticaldepositionmethod，3D SiO~photoniccrystalwhichhavehexagonalclosepacking orderedstructureiSsuccessfullysynthesizedatrelativehumidity70 ，temperature25℃ stableenvironment． Keywords SiOemicrospheres，photoniccrystal，self-assembly 自1968年 St6ber等口首次合成出单分散 SiO 以来，有 ZSNanos马尔文纳米粒度分析仪，英国Malvern仪器有 关其特殊性能和应用方面的研究逐年增多_2叫]。目前，人们 限公司；KQ3200B型超声波清洗器 ，昆山市超声仪器有 限公 已经可以在一定规模上制备 出纳米级的单分散 SiO ，并且 已 司)JSM-6700F扫描电子显微镜，日本 。 在陶瓷制品、橡胶改性、塑料、涂料 、生物细胞分离和医学工 1．2 单分散 sio2微球的制备 程、防晒剂、颜料_5等方面获得广泛应用。而近几年更引起 在 100mL无水 乙醇 中加入一定量的氨水和去离子水搅 人们研究兴趣的是用单分散 SiO。球形颗粒为原料 自组装制 拌 20min，使溶液混合均匀，再加入 TEoS和乙醇的混合液 ， 备光子晶体 ]。自YablonovitchE7和JohnE。1987年分别提 室温下水浴反应 12h。经高速离心分离出SiO 小球，然后用 出光子晶体概念以来，由于光子晶体具有光子禁带和光子局 无水乙醇离心洗涤3次，干燥得到SiO 粉末。 域等一系列优异的光学特性，因此具有十分广阔的应用前 1．3 Sjo2光子晶体的自组装 景 ，如可用于光开关、光放大器