In this project, we demonstrate the fabrication of multiresponsive polydiacetylene inverse opal photonic crystals. The inverse opal photonic crystals are prepared based on sacrificial template method using poly(styrene-methyl methacrylate-acrylic acid) (P(St-MMA-AA)) as a template and 10,12-pentacosadiynoic acid as the conjugated diacetylene precursor infiltrated in the voids of opal template. Our researches will focus on the following aspects: first, the influence of different fill method and sol concentration on the structure of inverse opal is detailed studied; second, the phase change of polydiacetylene is in response to light, heat and ion, etc. The phase change results in the variation of refractive index. Thus, the manipulation of the stopband of inverse opal by light, temperature and ion can be achieved; finally,the impact of macropore structure of inverse opal on the response level will be also investigated. It will provide a novel strategy in fabricating multiresponsive photonic crystals with high response level.
本项目涉及聚丁二炔反蛋白石结构光子晶体的制备及其多重响应性能研究,以蛋白石型光子晶体为模板,将丁二炔溶胶填充到其缝隙中,采用牺牲模板法制备聚丁二炔反蛋白石结构光子晶体。主要研究内容如下:(1)不同填充方法和溶胶浓度对光子晶体结构的影响;(2)分别通过光、热、离子等诱导使聚丁二炔结构发生转变,从而改变光子晶体的折射率,实现对光子晶体光子禁带的多重调控;(3)研究聚丁二炔反蛋白石大孔结构对外界刺激响应速率的影响,为制备高效多响应光子晶体提供新的思路和途径。
本项目的技术路线是从制备单分散乳胶球出发,借助自组装策略构筑胶体光子晶体膜;通过与聚合物离子液体相结合,实现了多孔结构单材料高分子聚合物驱动器的制备;提出多孔PDMS的简单、快速制备方法,提高其在油水分离领域的应用潜力;研究了浸润性对球形粒子沉积形貌的影响;设计合成含螺吡喃丁二炔衍生物,拓展丁二炔在光电领域的应用。研究主要完成了4个方面的研究:(1)实现单分散乳胶球和高质量胶体光子晶体膜的可控制备;(2)在浸润/去浸润的过程中借助溶剂和高分子之间的强的氢键作用合成了单材料可逆溶剂驱动器,这对设计和制备新型溶剂驱动材料具有重要意义;(3)通过考虑浸润性在PDMS多孔材料制备中的重要影响,实现其简单、快速制备;(4)利用智能表面对咖啡环结构进行调控以及设计和制备新型丁二炔衍生物。本项目资助下,共发表SCI论文12篇,EI论文1篇,培养硕士研究生5名。
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数据更新时间:2023-05-31
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