[发明专利]一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于所述的高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维通过包括如下步骤的方法制备而成：

（1）、ZnS纳米球的制备

以硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮为起始原料，控制温度60-100℃进行反应1-10h，得到ZnS纳米球；

上述反应过程中所用的硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的量，按质量比计算，即硝酸锌：硫代乙酰胺：聚乙烯吡咯烷酮为1：0.17-0.3：0.17-0.5；

然后按ZnS纳米球：介电溶剂的质量比为1:20-200的比例，将ZnS纳米球分散到介电溶剂中，得到分散液；

所述的介电溶剂为高纯水、乙醇、聚乙二醇或聚乙二醇二丙烯酸酯；

（2）、ZnS纳米球自组装的结构色纤维的制备

室温下，采用提拉或电泳沉积的方式将普通高分子纤维或导电纤维在步骤（1）所得的分散液中进行提拉或电泳沉积得到高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维。

2.如权利要求1所述的一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其制备过程的步骤(2)中所述的导电纤维为碳纤维或金属纤维；所述的普通高分子纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或玻璃纤维，

       所述的提拉沉积速度为1-100mm/min；所述的电泳沉积过程中电压为2-12V，沉积时间为20-300s。

3.如权利要求2所述的一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其制备过程中步骤（1）反应过程中所用的硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的量，按质量比计算，即硝酸锌：硫代乙酰胺：聚乙烯吡咯烷酮为1:0.17-0.25:0.17-0.33。

4.如权利要求3所述的一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其制备过程中：

步骤（1）中控制温度80℃进行反应3h，反应过程中所用的硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的量，按质量比计算，即硝酸锌：硫代乙酰胺：聚乙烯吡咯烷酮为1：0.25:0.33； 

ZnS纳米球：介电溶剂的质量比为1:20；

所述的介电溶剂为高纯水；

步骤（2）中采用电泳沉积的方式将导电纤维在步骤（1）所得的分散液中进行电泳沉积得到高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维；其中所述的导电纤维为金属纤维；所述的电泳沉积过程中电压为3V，沉积时间为60s。

5.如权利要求3所述的一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其制备过程中：

步骤（1）中控制温度60℃进行反应10h，反应过程中所用的硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的量，按质量比计算，即硝酸锌：硫代乙酰胺：聚乙烯吡咯烷酮为1：0.17：0.17；

ZnS纳米球：介电溶剂的质量比为1:100；

所述的介电溶剂为聚乙二醇二丙烯酸酯；

步骤（2）中室温下，采用提拉沉积的方式将普通高分子纤维在步骤（1）所得的分散液中进行提拉沉积得到高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其中所述的普通高分子纤维为玻璃纤维，所述的提拉沉积速度为1mm/min。

6.如权利要求2所述的一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其制备过程中：

步骤（1）中控制温度100℃进行反应1h，所用的硝酸锌、硫代乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的量，按硝酸锌：硫代乙酰胺：聚乙烯吡咯烷酮为1：0.3:0.5的比例计算；

ZnS纳米球：介电溶剂的质量比为1:200的比例；

所述的介电溶剂为乙醇；

步骤（2）中室温下，采用提拉沉积的方式将普通高分子纤维在步骤（1）所得的分散液中进行提拉沉积得到高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其中所述的普通高分子纤维为玻璃纤维，所述的提拉沉积速度为100mm/min。

7.如权利要求1或2所述的ZnS纳米球自组装的结构色纤维，其特征在于其反射光谱范围为400-640nm。