一种明胶光子晶体薄膜的制备方法及应用

本发明属于晶体薄膜，具体涉及到一种明胶光子晶体薄膜的制备方法及应用。

背景技术：

1、目前制备三维光子晶体的方法中，自组装法以其简便的操作方法和低廉的成本受到人们的青睐，并发展出重力沉降法、提拉法、垂直/斜面溶剂蒸发法等。但自组装法制备光子晶体只适合于单分散的微球，同时在准备过程中需要严格控制微球粒径、悬浮液浓度及分散介质种类等工艺参数，此外，自组装方法无法控制微球在基底的沉积层数，且制备周期较长，自组装制备的光子晶体微球之间结合依赖于微球之间的弱静电力，这也使得其较为脆弱。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、本发明的其中一个目的是提供一种明胶光子晶体薄膜的制备方法，。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种明胶光子晶体薄膜的制备方法，包括，

5、提供胶体粒子粉末；

6、将胶体粒子粉末加入乙醇、表面活性剂，超声处理后得到均匀的混合溶液；

7、取混合溶液转移至经亲水处理后的基材上自然流延成膜，蒸发溶剂，得到薄膜；

8、配制凝胶水溶液，取凝胶水溶液缓慢滴至所述薄膜表面，蒸发溶剂，制得明胶光子晶体薄膜。

9、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述胶体粒子粉末包括sio2胶体粉末、聚苯乙烯胶体粉末、聚甲基丙烯酸甲酯胶体粉末中的一种。

10、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述混合溶液中胶体粒子粉末的浓度为10～30％。

11、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述表面活性剂为乙二醇。

12、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：以胶体粒子粉末0.12g、乙醇0.28～1.08g、表面活性剂300μl为配比制备，所述胶体粒子粉末、所述乙醇、所述表面活性剂的用量可同倍数增长。

13、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述凝胶水溶液的质量浓度为0.5～5％。

14、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述凝胶水溶液的质量浓度为2～3％。

15、作为本发明明胶光子晶体薄膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述配制凝胶水溶液，将凝胶水溶液和sio2乙醇溶液按体积比为1：3混合。

16、本发明的另一个目的是提供如上述所述的制备方法得到的明胶光子晶体薄膜。

17、本发明的另一个目的是提供如上述所述的明胶光子晶体薄膜的应用，其特征在于：所述应用包括用于有机溶剂、无机溶剂检测，和/或不同浓度的乙醇水溶液检测，和/或湿度检测，和/或在传感、显示领域的应用。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、本发明制备方法制作周期短、操作简单、价格低廉，制备的明胶光子晶体薄膜完全具备光子晶体薄膜的结构和特性，有效改善因咖啡因效应引起的薄膜开裂问题。本发明制备的明胶光子晶体薄膜强度有效增强，提高了溶剂检测的使用寿命。

技术特征：

1.一种明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述胶体粒子粉末包括sio2胶体粉末、聚苯乙烯胶体粉末、聚甲基丙烯酸甲酯胶体粉末中的一种。

3.如权利要求1或2所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中胶体粒子粉末的浓度为10～30％。

4.如权利要求1或2所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为乙二醇。

5.如权利要求3所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：以胶体粒子粉末0.12g、乙醇0.28～1.08g、表面活性剂300μl为配比制备，所述胶体粒子粉末、所述乙醇、所述表面活性剂的用量可同倍数增长。

6.如权利要求1、2、5中任一项所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述凝胶水溶液的质量浓度为0.5～5％，所述凝胶水溶液包括明胶水溶液或琼脂水溶液。

7.如权利要求6所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述凝胶水溶液的质量浓度为2～3％。

8.如权利要求7所述的明胶光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：所述配制凝胶水溶液，将凝胶水溶液和sio2乙醇溶液按体积比为1：3混合。

9.如权利要求1～8所述的制备方法得到的明胶光子晶体薄膜。

10.如权利要求9所述的明胶光子晶体薄膜的应用，其特征在于：所述应用包括用于有机溶剂、无机溶剂检测，和/或不同浓度的乙醇水溶液检测，和/或湿度检测，和/或在传感、显示领域的应用。

技术总结
本发明公开了一种明胶光子晶体薄膜的制备方法及应用，制备方法包括提供胶体粒子粉末；将胶体粒子粉末加入乙醇、表面活性剂，超声处理后得到均匀的混合溶液；取混合溶液转移至经亲水处理后的基材上自然流延成膜，蒸发溶剂，得到薄膜；配制明胶水溶液，取明胶水溶液缓慢滴至所述薄膜表面，蒸发溶剂，制得明胶光子晶体薄膜。本发明制备方法制作周期短、操作简单、价格低廉，制备的明胶光子晶体薄膜完全具备光子晶体薄膜的结构和特性，有效改善因咖啡因效应引起的薄膜开裂问题。

技术研发人员：尹苏娜,刘洋,马舟洋
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13