基于二氧化鈦-氧化石墨烯環(huán)境增強響應薄膜制備及應用研究.pdf

1、刺激響應型薄膜是一類在環(huán)境因素刺激下，自身的某些物理或化學性質會發(fā)生相應變化的材料。刺激響應型光子晶體是其中一種。一維光子晶體(1DPhC)是最簡單的光子晶體。光子晶體的響應性一般是通過改變介質的折射率或者光子晶體的周期厚度來實現(xiàn)的。但在一些情況下光子晶體的響應性較差。本文以制備響應性增強的1DPhCs為目標，圍繞二氧化鈦(TiO2)/氧化石墨烯(GO)環(huán)境增強響應薄膜制備及應用研究展開了一系列實驗。
　　本文的主要研究內容如下:

2、
　　1)基于中空納米膠囊的二氧化鈦/氧化石墨烯一維光子晶體的制備:通過改善光子晶體基底，將具有一定環(huán)境響應性的中空納米膠囊作為光子晶體的基底，從而提高光子晶體的響應性。利用旋涂法制備基于中空納米膠囊的二氧化鈦/氧化石墨烯一維光子晶體，并檢測其對pH溶液，有機試劑和鹽離子溶液的響應性，與二氧化鈦/氧化石墨烯一維光子晶體進行對比。(第二章內容)
　　2)二氧化鈦/氧化石墨烯/響應性水凝膠一維光子晶體的制備:通過引入新的刺激響應

3、性材料，將二氧化鈦/氧化石墨烯/響應性水凝膠作為光子晶體中新的結構單元，以此來提升光子晶體的響應性。本文中制備了TiO2/GO/P(NIPAM-AA)1DPhC，并檢測了它的溫敏性，研究了此一維光子晶體在溫度標簽方面的應用。(第三章內容)
　　3)摻雜聚苯胺缺陷層的二氧化鈦/氧化石墨烯一維光子晶體的制備:通過摻雜多孔材料，將聚苯胺和氧化石墨烯水凝膠分別作為光子晶體的缺陷層和新的介質構成含有缺陷層的一維光子晶體。利用多孔材料的性質吸

4、附對待檢測物質有特異性響應的化合物，以此來改善光子晶體的響應性。本文中制備了TiO2/GO1DPhCs with a PANI defect，并研究了它對葡聚糖的響應性，將分別以氧化石墨烯和氧化石墨烯水凝膠為介質的光子晶體對葡聚糖的響應性進行了比較。(第四章內容)
　　4)鍍金的二氧化鈦/氧化石墨烯水凝膠一維光子晶體的制備:除了利用光子晶體折射率和周期厚度變化造成的反射光譜的變化來實現(xiàn)刺激響應性，還可以通過光子晶體的熒光增強效應來