张迎雪:高光学性能结构色材料的制备及应用论文

张迎雪:高光学性能结构色材料的制备及应用论文

本文主要研究内容

作者张迎雪(2019)在《高光学性能结构色材料的制备及应用》一文中研究指出:结构色具有永不褪色、智能(刺激响应、色彩可调)、环境友好的特点。由于其特殊的光调控性能在光学器件、化学及生物化学传感器、全色显示等领域展现出广泛的应用前景。结构色是由物质微观结构与光发生相互干涉产生的。结构色材料具有长程有序或者短程有序长程无序的内部结构,由于其内部结构的不同而表现出不同的特性。本文介绍了以短程有序长程无序的非晶光子结构制备的高亮度非彩虹色的结构色薄膜;以及牺牲模板法制备无裂纹的α-Fe2O3反蛋白石结构色材料。本论文的主要内容包括:1.借助石墨烯量子点和石墨烯纳米片共掺杂提高非彩虹色结构色的色彩亮度无序光学结构(APS)引起的非彩虹色结构色最重要的性质是具有足够高的色彩亮度和饱和度,但是它们难以得到同时优化。在此,通过在短程有序光学结构中引入含有少量石墨烯量子点(GQDs)的石墨烯纳米片,便简便地实现了具有高饱和度和高亮度的非彩虹色结构色。石墨烯量子点在无序光学结构赝光子带隙蓝带边处的选择性吸收增强,实现了对石墨烯量子点光致发光的有效调控,并使得光致发光波长与赝光子带隙匹配,石墨烯量子点光致发光的增强提高了结构色色彩亮度。石墨烯纳米片在整个可见光区中的均匀吸收提高了结构色的色彩饱和度。进一步,以短程有序的光学结构作为模板,我们展示了一种高亮度彩色结构色湿度传感器,与传统的光子晶体传感器相比,高亮度非彩虹色结构色湿度传感器因避免了观察角度不同而引起的色彩变化,所以使用起来更加地便携。通过简便的石墨烯掺杂提高无序光学结构的结构色亮度,将有助于推动结构色材料在装饰、包装、颜料、传感器、显示器或其他与颜色相关的领域的实际应用。2.利用γ-FeOOH纳米线的缝合作用消除α-Fe2O3反蛋白石结构光阳极的裂纹反蛋白石结构材料可以应用到光学、电子和(生物)化学等多个方面,然而在制备反蛋白石结构的过程中不可控制的裂纹的产生严重影响了薄膜的整体性和光学性质。实验中利用“牺牲模板法”成功制备了无裂纹α-Fe2O3反蛋白石结构光子晶体光阳极,通过调控模板中胶体颗粒的粒径,可得到光子禁带涵盖整个可见光波段,颜色均匀靓丽的结构色。实验中将FeCl3前驱体溶液填充到模板的裂纹和乳胶粒子之间,在恒温恒湿环境中FeCl3水解形成针状γ-FeOOH,高温煅烧的过程中针状γ-FeOOH会脱水缩合为球状的α-Fe2O3,由于缩合力的作用纳米级别的针状γ-FeOOH慢慢将裂纹“缝合”,得到组成结构为球状的α-Fe2O3无裂纹的反蛋白石结构。裂纹的消除,显著提高了薄膜的光学性质和电子传输效率,在最优的光子带隙条件下,无裂纹反蛋白石结构光阳极较有裂纹的反蛋白石结构相比,光电分解水的效率提高一倍以上。

Abstract

jie gou se ju you yong bu tui se 、zhi neng (ci ji xiang ying 、se cai ke diao )、huan jing you hao de te dian 。you yu ji te shu de guang diao kong xing neng zai guang xue qi jian 、hua xue ji sheng wu hua xue chuan gan qi 、quan se xian shi deng ling yu zhan xian chu an fan de ying yong qian jing 。jie gou se shi you wu zhi wei guan jie gou yu guang fa sheng xiang hu gan she chan sheng de 。jie gou se cai liao ju you chang cheng you xu huo zhe duan cheng you xu chang cheng mo xu de nei bu jie gou ,you yu ji nei bu jie gou de bu tong er biao xian chu bu tong de te xing 。ben wen jie shao le yi duan cheng you xu chang cheng mo xu de fei jing guang zi jie gou zhi bei de gao liang du fei cai hong se de jie gou se bao mo ;yi ji xi sheng mo ban fa zhi bei mo lie wen de α-Fe2O3fan dan bai dan jie gou se cai liao 。ben lun wen de zhu yao nei rong bao gua :1.jie zhu dan mo xi liang zi dian he dan mo xi na mi pian gong can za di gao fei cai hong se jie gou se de se cai liang du mo xu guang xue jie gou (APS)yin qi de fei cai hong se jie gou se zui chong yao de xing zhi shi ju you zu gou gao de se cai liang du he bao he du ,dan shi ta men nan yi de dao tong shi you hua 。zai ci ,tong guo zai duan cheng you xu guang xue jie gou zhong yin ru han you shao liang dan mo xi liang zi dian (GQDs)de dan mo xi na mi pian ,bian jian bian de shi xian le ju you gao bao he du he gao liang du de fei cai hong se jie gou se 。dan mo xi liang zi dian zai mo xu guang xue jie gou yan guang zi dai xi lan dai bian chu de shua ze xing xi shou zeng jiang ,shi xian le dui dan mo xi liang zi dian guang zhi fa guang de you xiao diao kong ,bing shi de guang zhi fa guang bo chang yu yan guang zi dai xi pi pei ,dan mo xi liang zi dian guang zhi fa guang de zeng jiang di gao le jie gou se se cai liang du 。dan mo xi na mi pian zai zheng ge ke jian guang ou zhong de jun yun xi shou di gao le jie gou se de se cai bao he du 。jin yi bu ,yi duan cheng you xu de guang xue jie gou zuo wei mo ban ,wo men zhan shi le yi chong gao liang du cai se jie gou se shi du chuan gan qi ,yu chuan tong de guang zi jing ti chuan gan qi xiang bi ,gao liang du fei cai hong se jie gou se shi du chuan gan qi yin bi mian le guan cha jiao du bu tong er yin qi de se cai bian hua ,suo yi shi yong qi lai geng jia de bian xie 。tong guo jian bian de dan mo xi can za di gao mo xu guang xue jie gou de jie gou se liang du ,jiang you zhu yu tui dong jie gou se cai liao zai zhuang shi 、bao zhuang 、yan liao 、chuan gan qi 、xian shi qi huo ji ta yu yan se xiang guan de ling yu de shi ji ying yong 。2.li yong γ-FeOOHna mi xian de feng ge zuo yong xiao chu α-Fe2O3fan dan bai dan jie gou guang yang ji de lie wen fan dan bai dan jie gou cai liao ke yi ying yong dao guang xue 、dian zi he (sheng wu )hua xue deng duo ge fang mian ,ran er zai zhi bei fan dan bai dan jie gou de guo cheng zhong bu ke kong zhi de lie wen de chan sheng yan chong ying xiang le bao mo de zheng ti xing he guang xue xing zhi 。shi yan zhong li yong “xi sheng mo ban fa ”cheng gong zhi bei le mo lie wen α-Fe2O3fan dan bai dan jie gou guang zi jing ti guang yang ji ,tong guo diao kong mo ban zhong jiao ti ke li de li jing ,ke de dao guang zi jin dai han gai zheng ge ke jian guang bo duan ,yan se jun yun jing li de jie gou se 。shi yan zhong jiang FeCl3qian qu ti rong ye tian chong dao mo ban de lie wen he ru jiao li zi zhi jian ,zai heng wen heng shi huan jing zhong FeCl3shui jie xing cheng zhen zhuang γ-FeOOH,gao wen duan shao de guo cheng zhong zhen zhuang γ-FeOOHhui tuo shui su ge wei qiu zhuang de α-Fe2O3,you yu su ge li de zuo yong na mi ji bie de zhen zhuang γ-FeOOHman man jiang lie wen “feng ge ”,de dao zu cheng jie gou wei qiu zhuang de α-Fe2O3mo lie wen de fan dan bai dan jie gou 。lie wen de xiao chu ,xian zhe di gao le bao mo de guang xue xing zhi he dian zi chuan shu xiao lv ,zai zui you de guang zi dai xi tiao jian xia ,mo lie wen fan dan bai dan jie gou guang yang ji jiao you lie wen de fan dan bai dan jie gou xiang bi ,guang dian fen jie shui de xiao lv di gao yi bei yi shang 。

论文参考文献

  • [1].基于聚多巴胺的结构色薄膜的制备与改性研究[D]. 易波.华南理工大学2018
  • [2].非彩虹结构色薄膜的制备[D]. 史建超.河北师范大学2018
  • [3].基于金属纳米结构的表面等离激元结构色研究[D]. 王嘉星.南京大学2018
  • [4].聚苯乙烯三维光子晶体结构色薄膜的研究[D]. 苟紫娟.陕西科技大学2016
  • [5].聚合物基材表面/自支撑光子晶体结构色膜制备[D]. 朱金梅.北京化工大学2015
  • [6].单分散TiO2纳米粒子的制备及结构色薄膜的静电自组装构建[D]. 庄广清.浙江理工大学2016
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  • [2].基于聚多巴胺的结构色薄膜的制备与改性研究[D]. 易波.华南理工大学2018
  • [3].微流控制备电化学响应性结构色微球研究[D]. 徐琼华.东南大学2018
  • [4].纺织品上基于光固化构筑高稳定性光子晶体生色结构研究[D]. 郭勇.浙江理工大学2019
  • [5].非彩虹结构色薄膜的制备[D]. 史建超.河北师范大学2018
  • [6].基于金属纳米结构的表面等离激元结构色研究[D]. 王嘉星.南京大学2018
  • [7].响应型光子晶体的构筑及其在结构色印刷中的应用[D]. 陈柯.华东师范大学2018
  • [8].微纳结构中的Fano共振和结构色特性研究[D]. 王倩.西北大学2017
  • [9].典型蝴蝶鳞片结构色形成机理及其微观结构研究[D]. 关会英.吉林大学2007
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北师范大学的张迎雪,发表于刊物河北师范大学2019-06-20论文,是一篇关于非晶态光子晶体论文,石墨烯量子点论文,湿度传感器论文,非彩虹色结构色论文,无裂纹论文,反蛋白石论文,光阳极论文,河北师范大学2019-06-20论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河北师范大学2019-06-20论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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