[发明专利]一种磁响应性光子晶体基元的尺寸调控方法及应用

权利要求书

1.一种尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：该基元为单分散、超顺磁铁氧体胶体微纳米粒子，所述的胶体微纳米粒子是由小于10纳米的初级纳米晶通过多酚桥连作用聚集而成的多晶球形粒子，具有反尖晶石结构，采用多酚辅助溶剂热法制备，包括以下步骤：

S1、前驱液的配置：将多酚化合物、多元醇、含羰基的非离子型表面活性剂、三价铁盐或三价铁盐与其它过渡金属盐的混合物、碱混合均匀，得到前驱液；

S2、将上述前驱液在180~240℃下反应4~72小时后冷却，洗涤，得到单分散、超顺磁胶体微纳米粒子；

所述步骤S1中，前驱液的配置采用以下步骤：

先将多酚化合物和多元醇在室温下混合均匀；再在加热条件下加入含羰基的非离子型表面活性剂，在30~180℃下混合20~60分钟至混合均匀；之后加入三价铁盐或三价铁盐与其他过渡金属盐的混合物，在30~65℃下混合均匀；最后加入碱，在室温下混合均匀；

或者，先将多酚化合物和多元醇在室温下混合均匀；再加入三价铁盐或三价铁盐与其他过渡金属盐的混合物，在室温下混合均匀；之后再在加热条件下加入含羰基的非离子型表面活性剂，在30~180℃下搅拌20~60分钟至溶液均匀；最后加入碱，在室温下混合均匀。

2. 如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述胶体微纳米粒子的直径在80~570 nm范围可调。

3.如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，多酚为单宁酸、儿茶酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、连苯三酚中的一种或几种的混合物。

4.如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，多元醇为乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇中的一种或几种的混合物。

5.如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，含羰基的非离子型表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或其衍生物中的一种或几种的混合物。

6.如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，三价铁盐为氯化铁、水合氯化铁、硫酸铁、水合硫酸铁、硝酸铁、水合硝酸铁中的一种或几种的混合物；所述其他过渡金属盐为含钴、镍、锰、锌中至少一种元素的氯盐、硫酸盐或硝酸盐；铁离子与其他过渡金属离子的摩尔比为2:0~1。

7.如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，碱为乙酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、尿素、乙二胺中的一种或几种的混合物。

8. 如权利要求1所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，前驱液中：多酚化合物的浓度为0.197~3.54mmol/L，总金属离子的浓度为0.033~0.5 mol/L，含羰基的非离子表面性剂的浓度为0~2.4 mol/L，碱与总金属离子的摩尔比为3.0~25.5。

9.一种磁响应性光子晶体基元的应用，其特征在于：采用如权利要求1-8中任一项所述的尺寸可调控的磁响应性光子晶体基元的制备方法制备得到，将所述磁响应性光子晶体基元应用于磁响应性光子晶体的紫外、可见、近红外区光学材料中。