单分散犘微球的制备及其胶体晶体的组装犛

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1、第５期华东师范大学学报（自然科学版）Ｎｏ．５２０１０年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｓｅｐ．２０１０文章编号：１０００５６４１（２０１０）０５０１２６０８单分散犘犛微球的制备及其胶体晶体的组装宋娟１，２，陈启明２，严亚２，３（１．泰州师范高等专科学校，江苏泰州２２５３００；２．华东师范大学化学系，上海２０００６２；３．大理学院药学院，云南大理６７１０００）摘要：无皂乳液聚合法制备了不同尺寸单分散的ＰＳ微球，采用离心法和垂直沉降法将之组装成具有光子带隙的人工欧泊．采用扫描

2、电子显微镜（ＳＥＭ）和可见紫外光度计对ＰＳ胶体晶体的形貌、结构和光学性能进行了观察测试．结果表明厚度较大的ＰＳ胶体晶体可以通过离心法组装制得，当转速为１０００ｒ／ｍｉｎ、干燥温度为４０℃时可以组装得到高质量的ＰＳ胶体晶体，而垂直沉降法则较适合组装薄型的胶体晶体．从样品的光学特性讨论了适合组装的乳液固含量，改变组装胶体晶体的ＰＳ微球粒径可以得到不同的光带隙波长．关键词：ＰＳ微球；胶体晶体；离心法；垂直沉降中图分类号：文献标识码：Ａ犛狔狀狋犺犲狊犻狊狅犳犿狅狀狅犱犻狊狆犲狉狊犲犘犛犿犻犮狉狅狊狆犺犲狉犲狊犪狀犱狊犲犾犳犪狊狊犲犿犫犾狔狅犳狋犺犲犮狅

3、犾犾狅犻犱犪犾犮狉狔狊狋犪犾狊１，２，ＣＨＥＮＱｉｍｉｎｇ２，ＹＡＮＹａ２，３ＳＯＮＧＪｕａｎ（１．犜犪犻狕犺狅狌犜犲犪犮犺犲狉’狊犆狅犾犾犲犵犲，犜犪犻狕犺狅狌犑犻犪狀犵狊狌２２５３００，犆犺犻狀犪；２．犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犆犺犲犿犻狊狋狉狔，犈犪狊狋犆犺犻狀犪犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛犺犪狀犵犺犪犻２０００６２，犆犺犻狀犪；３．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犺犪狉犿犪犮狔，犇犪犾犻犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犇犪犾犻犢狌狀狀犪狀６７１０００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＰＳ）ｃｏｌｌｏｉｄａｌｐ

4、ａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｑｕｉｃｋｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｆｒｅｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（ＥＦＥＰ）ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｈｉｇｈｌｙｏｒｄｅｒｅｄｃｏｌｌｏｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌｓｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｂｏｔｈｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ．ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ａｎｄＶＩＳＵＶｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

5、ｏｆｔｈｅｃｏｌｌｏｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇｐｌａｎａｒｓａｍｐｌｅｓｂｙｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙｔｈｉｃｋｅｒｔｈａｎｔｈａｔｂｙｖｅｒｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ．ＰＳｃｏｌｌｏｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌｓｂｙｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈａｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ１０００ｒ／ｍｉｎａｎｄａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ４０℃ｅｘｈｉｂｉｔｅｄａｈｉｇｈｌｙｏｒｄｅｒｅｄｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｓｓｅｍｂｌｙｃｏｎｄ

6、ｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｖｉａｓａｍｐｌｅｓ’ｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｓｈｏｗｅｄｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｕｆｆｅｒｅｄａｓｈｉｆｔｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅＰＳｓｐｈｅｒｅｓ’ｄｉａｍｅｔｅｒ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ；ｃｏｌｌｏｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌ；ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｍｅｔｈｏｄ；ｖｅｒｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ收稿日期：２００９０４第一作者：宋娟，女，硕士．通讯作者：陈启明，男，副教授，研究方

7、向为物理化学．Ｅｍａｉｌ：ｑｍｃｈｅｎ＠ｃｈｅｍ．ｅｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．第５期宋娟，等：单分散ＰＳ微球的制备及其胶体晶体的组装１２７０引言胶体晶体是由乳胶粒子自组装成三维有序结构的光子晶体．基于Ｂｒａｇｇ散射，它能在一定方向上形成光子带隙．因其特殊的光学性能，在合成材料领域引起了人们的广泛关［１，２］注．用于组装胶体晶体的乳胶粒子要求具备良好的单分散性并能够在组装过程中分布均匀，因此可以通过将乳胶粒子悬浮于水中，利用静电排斥或者垂直沉降等方法来自组装成［３７］胶体晶体．聚苯乙烯（ＰＳ）胶体颗粒，因其高度的单分散性、理想的球状外形及易控的粒［８

8、１１］径大小一直在表面电性胶体科学研究中有着广泛的应用．本课题组采用无皂乳液聚合［１２］法在水分散介质中制备单分散ＰＳ微