[发明专利]一种蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸的制备方法

说明书

本发明涉及一种蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸的制备方法，属于光学领域。主要技术方案如下：对蚕茧层进行两次脱胶、一次盐解，并且流水透析72h，得到4.0vt％‑4.5vt％的蚕丝蛋白溶液，然后，将蚕丝蛋白溶液进行浓缩，制成7vt％‑8vt％的蚕丝蛋白水溶液；取42体积份无水乙醇，加入4体积份钛酸四丁酯，并在搅拌过程中滴加2体积份冰醋酸，在25‑28℃下磁力搅拌；在玻璃片上交替沉积蚕丝蛋白水溶液和TiO₂溶胶，本发明首次采用旋涂法制备了蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸，纸厚易控制，重复性好，而且原料蚕丝蛋白为生物材料，绿色环保，使用寿命较长；使用设备简单，制备速度快。

技术领域

本发明涉及到光学领域，具体涉及一种蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸的制备方法。

背景技术

蚕丝蛋白是从蚕丝纤维中提取的蛋白，具有无毒性、无刺激性、且具有良好的透气透湿性和优异的生物相容性和生物可降解性。光子晶体纸除了书写过程简易方便外，它的基底也有很多选择，坚硬的玻璃、柔软的塑料都可作为基底。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速、方便制备蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸的方法。该方法具有低成本、无毒和绿色环保等特点。

本发明的技术方案如下：一种蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)蚕丝蛋白的提取：对蚕茧层进行两次脱胶、一次盐解，并且流水透析72h，得到4.0vt％-4.5vt％的蚕丝蛋白溶液，然后，将蚕丝蛋白溶液进行浓缩，制成7vt％-8vt％的蚕丝蛋白水溶液；

(2)TiO₂溶胶的制备：取42体积份无水乙醇，加入4体积份钛酸四丁酯，并在搅拌过程中滴加2体积份冰醋酸，在25-28℃下磁力搅拌；

(3)旋涂制备可擦写光子晶体纸：在玻璃片上交替沉积蚕丝蛋白水溶液和TiO₂溶胶，具体步骤为：滴加蚕丝蛋白溶液为0.5体积份，甩胶时间50s，转速400rpm，然后在80℃烘箱中加热10min，再滴加0.25体积份的TiO₂溶胶，在转速为400rpm的条件下旋涂甩胶50s，再在烘箱中80℃加热10min，交替重复沉积得到蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸；

所述的蚕丝蛋白可擦写光子晶体纸使用时，以Na₂CO₃溶液作为书写液体。

进一步的，所述脱胶配制的无水碳酸钠溶液浓度为5wt％，盐解配制的无水氯化钙溶液为50wt％。

进一步的，所述的脱胶时间为30min，盐解时间为5min。

进一步的，所述步骤(2)搅拌条件为：在25-28℃下磁力搅拌4h。

进一步的，所述步骤(3)玻璃片要经过如下次序处理：

1)依次在丙酮、乙醇中分别超声波处理30min；

2)浸泡于由98vt％H₂SO₄与30vt％H₂O₂按照体积比3:1制备的混合液中，静置2h；

3)去离子水超声波处理30min；

4)氮气流下干燥处理。

进一步的，所述的旋涂第一层为蚕丝蛋白溶液，最后一层为TiO₂溶胶，总层数为6。

光子晶体是一种具有光子禁带的光学材料。光子晶体制备方法有很多，主要有旋涂法、物理气相沉积法及溶胶凝胶法等。其中旋涂法因使用设备简单，制备快，膜厚易控，重复性好等特点而得到大家的广泛应用。聚合物/无机物多层结构薄膜可以通过循环旋涂无机介电材料和聚合物复合材料制备。