[发明专利]聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法

说明书

本发明公开聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法。取适量用氢氧化钠清洗后的甲基丙烯酸甲酯、去离子水倒入三口烧瓶中，加入适量过硫酸钾水溶液。于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，打开搅拌器进行搅拌。在此条件下搅拌1.5h后获得单分散性好的聚甲基丙烯酸甲酯微球。将制得的微球采用流速可控的垂直沉积自组装方法有序地排列在石英或载玻片基底上，获得聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体。本发明采用流速可控的垂直沉积自组装方法可获得高质量、大有效面积的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体。

技术领域

本发明属于材料化学和发光技术领域，具体涉及聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法。

背景技术

光子晶体是由两种不同介电常数的介质材料在空间排列成周期性对称结构。电磁波在其中传播时遵循光学折射、反射及透射原理，发生周期性的布拉格散射，从而受到调制形成光子能带。当晶格常数和两介质材料的介电常数满足一定条件时，光子晶体的能带间出现某些区域，特定频率的电磁波完全不能通过，形成光子带隙。

蛋白石光子晶体通常采用垂直沉积自组装方法获得，但是由于流速不可控使样品的有效面积以及质量都无法控制，而且制作周期较长，为5天左右。蛋白石光子晶体的质量好坏直接影响后续反蛋白石光子晶体结构的构建。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，采用流速可控的垂直沉积自组装方法，制备周期为14h左右，较不可控的垂直沉积自组装方法制备周期明显缩短，且样品质量更高，有效面积更大。

本发明采用的技术方案是：聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，包括如下步骤：

1)将甲基丙烯酸甲酯进行清洗；

2)将清洗的甲基丙烯酸甲酯和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚甲基丙烯酸甲酯微球；

3)将载玻片或石英片进行亲水处理；

4)取聚甲基丙烯酸甲酯微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴有石英片或载玻片的烧杯中；

5)将装有聚甲基丙烯酸甲酯微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中，接通蠕动泵抽运14h，得到聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤1)中，将甲基丙烯酸甲酯进行清洗是，将甲基丙烯酸甲酯用质量百分浓度为0.5％的氢氧化钠溶液清洗。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤2)中，质量比，甲基丙烯酸甲酯:过硫酸钾＝300:1。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤3)中，将载玻片或石英片进行亲水处理是：将载玻片或石英片放入过氧化氢、氨水和去离子水的混合液中，60℃加热30分钟。优选的，过氧化氢、氨水和去离子水的体积比为1:1:2。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤4)中，聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量百分比浓度为1.0-2.0％。优选的，聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量百分比浓度为1.2-1.5％。更优选的，聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量百分比浓度为1.2％。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤4)中，载玻片或石英片粘贴时不能触碰烧杯底部。

上述的聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体的制备方法，步骤5)中，蠕动泵的转数为0.5-1.0r/min。优选的，蠕动泵的转数为0.5r/min。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用流速可控的垂直沉积自组装方法制备聚甲基丙烯酸甲酯蛋白石光子晶体可以明显缩短实验周期。