[发明专利]一种具有多级结构的光子晶体薄膜重金属传感器制备方法

摘要

一种具有多级结构的光子晶体薄膜重金属传感器的制备方法，本发明属于材料科学领域，具体涉及一种反蛋白石结构介孔二氧化硅材料光子晶体及其制备方法。本发明以聚苯乙烯微球为模板材料，组装制备蛋白石光子晶体膜，进而制得反蛋白石结构介孔二氧化硅光子晶体膜。所制得的光子晶体薄膜具有多级结构，薄膜主体由球形结构组成，直径在150-600nm;球壁具有大小可控的介孔，大小在2-20nm。本发明技术方案设计新颖合理，重复性好。本发明所制得的光子晶体薄膜，用于特定物质的分析检测可以大大提高检测的灵敏度、选择性和适用范围。

主权项

一种具有多级结构的光子晶体薄膜重金属传感器制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）通过乳液聚合法合成核‑壳结构的聚苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸微球：在水浴温度50℃～80℃条件下，将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸为原料，加入乳化剂和引发剂，制备稳定性、均一性良好的乳胶球乳液B；（2）将步骤（1）制得的乳液B，在恒温恒湿箱中于温度50℃～70℃，湿度50～70% 的条件下，采用自组装的方法，将乳胶球沉积在基底上形成规整的蛋白石光子晶体薄膜C；（3）将步骤（2）得到的薄膜作为模板，将其浸入到硅溶胶溶液中，5～60 min；（4）将步骤（2）得到的薄膜从硅溶胶溶液中取出，恒温恒湿箱中晾干，温度60℃～80℃，湿度30～50%；（5）在高温下煅烧以除去聚苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸微球，得到反蛋白石结构介孔二氧化硅光子晶体薄膜D；（6）将步骤（5）所制的反蛋白石结构介孔二氧化硅光子晶体薄膜，进一步修饰重金属功能识别基团，所述的嫁接的重金属功能识别基团分子通过物理吸附或者共价嫁接到介孔硅孔道表面，得到反蛋白石结构的介孔二氧化硅光子晶体功能识别薄膜E。