一、合成蛋白石可用作光子晶体（论文文献综述）
张宇[1]（2020）在《纳米纤维素的自组装、性质调控及模板作用》文中研究指明纤维素纳米晶体（cellulose nanocrystals,CNCs）可通过强酸水解的方法从天然纤维素纤维中提取,是具有棒状或针状形状的高度结晶的刚性纳米颗粒。CNCs本身的手性结构和蒸发诱导自组装（Evaporation induced self-assembly,EISA）的特性赋予了它在特殊功能纳米材料领域广阔的发展前景。根据当前研究现状,CNCs既可以与相容性良好的物质共组装,通过调节其手性向列相结构发掘其功能应用,也可以将CNCs与其它复合物质共组装后,再通过牺牲模板法（对纳米纤维素进行碱解、煅烧而除去）,构建手性向列相介孔有机、无机和碳材料,以充分利用有序介孔进行修饰、催化、吸附,形成光学与其它多种功能的复合叠加。本论文针对纳米纤维素的自组装特性,主要进行了在如下几个方面的研究:一、N-甲基吗啉-N-氧化物（N-methylmorpholine-N-O xide,NMMO）修饰的纳米纤维素薄膜的结构与性质调控。NMMO水溶液是一种优良的纤维素溶剂,对纯纤维素纳米晶体（CNCs）的自组装薄膜用NMMO进行修饰,得到Nx-CNC薄膜。NMMO会使CNC薄膜发生膨胀,从而导致其反射波长发生红移。膨胀效应一是由于NMMO能渗透到单个CNC晶体的结晶区域,二是能插入到CNC纳米棒之间。移除NMMO后,会使薄膜的螺距减小,诱导反射波长蓝移,CNC薄膜颜色又恢复原来的蓝色。Nx-CNC薄膜具有湿度响应性能,可以在几分钟内展现出可逆的颜色变化。NMMO含量的增加还会扩大CNC薄膜颜色响应的波长范围。此外,还可以将NMMO溶液作为“墨水”,在CNC薄膜上刻画出具有湿度响应的光学图案。二、手性向列相多孔纤维素纳米晶体气凝胶的制备与结构。将如上所述NMMO修饰的CNC薄膜（Nx-CNC）通过无水乙醇的浸泡,除去NMMO。首先通过紫外可见光谱验证,在浸泡除去NMMO过程中,无水乙醇并不能使CNC薄膜发生膨胀或收缩行为,从而保证了薄膜能够维持原有的空隙。再经超临界CO2干燥后得到了具有手性向列相结构的多孔气凝胶（ENx-CNC）。N2吸-脱附测试及扫描电子显微镜测试表明,干燥以后的ENx-CNC具有介孔结构,并且该材料仍保持原有的手性向列相结构。三、宽带反射纳米纤维素复合材料的构建与性质调控。将热固性聚氨酯与纳米纤维素进行缓慢蒸发自组装,制备了具有非均相结构的复合光学薄膜。实验证明,在缓慢蒸发过程中,聚氨酯颗粒能阻碍CNC的正常融合,从而破坏纳米纤维素原有的堆叠排列,并导致CNC组装成具有倾斜角度的手性向列相液晶结构。相对正常组装的CNC膜,纳米纤维素晶体组装域中螺旋轴方向的变化最终导致了宽带手性反射现象。
王秀丽[2]（2019）在《基于胶体晶模板的功能高分子材料的制备及其在吸附分离中的应用》文中认为近年来,基于胶体晶体模板的功能高分子多孔材料巧妙地将有序大孔结构和聚合物的功能性结合在一起,使其在吸附分离、催化、传感等领域具有潜在的应用前景,因而受到研究者的广泛关注。本论文重点研究了利用胶体晶体模板法制备反蛋白石（IO）功能高分子材料和功能聚合物微囊。主要研究内容及结果如下:（1）以聚丙烯酰胺（PAM）水溶性微球为胶体晶体模板,制备了具有IO结构的聚（甲基丙烯酸缩水甘油酯-共二乙烯基苯）（PGMD）基体,并采用傅克烷基化（F-C）反应,获得高比表面积的IO PGMD（HSS PGMD）,进而通过二乙烯三胺（DETA）对IO PGMD和HSS PGMD进行改性获得具有IO结构的吸附材料,并应用于水杨酸（SA）的吸附分离。探究了表面积和功能基团含量对吸附量的影响以及材料亲水性与吸附性能的关系。测定了吸附材料对SA的等温吸附、吸附动力学以及重复使用性能。相对于已报道的吸附材料,IO PGMD-DETA表现出超高的吸附量、快速的吸附速率以及优良的再生性能。结果表明:高含量的功能基团有利于提高材料的吸附能力。IO PGMD-DETA-95（数字95代表的是GMA单体的质量比）对SA的吸附量最高。在40℃时,Langmuir和Liu模型最大吸附量分别为905.0 mg/g和908.4 mg/g。吸附过程可在30-40 min内达到平衡。此外,材料在5次吸附-解吸循环后吸附性能和IO结构基本保持不变。（2）通过表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）方法,在反蛋白石二氧化硅（IO SiO2）内壁上可控接枝聚丙烯酸叔丁酯（Pt BA）。通过水解反应将Pt BA接枝链转化为聚丙烯酸（IO SiO2-g-PAA）,采用二乙烯三胺（DETA）对IO SiO2-g-PAA进行改性。探讨了反应时间对材料接枝量的影响,结果表明接枝量随接枝时间的延长而逐渐增加。（3）通过IO模板法结合相分离原理,制备了聚二乙烯基苯（PDVB）微囊。探究了掺杂剂种类对材料结构的影响。当掺杂剂为石蜡时,可制备中空微囊。此外,以磺化聚苯乙烯（SPS）微球为胶体晶体模板,利用静电吸附在SPS微球表面吸附聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）,制备PS@PDDA复合材料,良溶剂去除PS模板后,得到PDDA微囊。
陈丰[3]（2019）在《蛋白石——新型的光子晶体》文中提出本文介绍蛋白石、宝石蛋白石的"颜色变彩"效应、光子晶体、以及蛋白石和反蛋白石光子晶体的研究现状。蛋白石可以分为非晶态蛋白石（蛋白石-AG和蛋白石-AN）和微晶蛋白石（蛋白石-C和蛋白石-CT）。蛋白石-AG中的Si O2球或蛋白石-CT的鳞球组成二维平板,以及球体与球体胶结物的折射率差异是贵蛋白石产生光学衍射的基础。衍射造成的蛋白石特有的"颜色变彩"表现为:蛋白石中的每个色区中都是一种纯的光谱颜色,和当样品或光源微小移动或转动时颜色的瞬变。光子晶体是一种新型的光学材料,指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。蛋白石类物质是常用和廉价三维光子晶体材料,受到广泛关注。光子晶体正在与量子材料的结合,并在光学、光电子、微米波技术、量子工程、生物光子学、声学等领域有着巨大的应用前景。
罗永丽[4]（2017）在《基于胶体晶体制备多孔聚合物材料的应用研究》文中研究指明近年来,多孔材料在分离、过滤、吸附、生物工程及药物靶向控释等领域得到了广阔的应用。目前,有大量的方法可以制备多种多样的有机或无机多孔材料,其中胶体晶体模板法是使用最为广泛的。胶体晶体模板法制备的多孔材料孔分布均一、排列有序,并且可以通过调控胶体粒子的大小来调节孔径,从而得到很多科学家们的广泛关注。但是,大多数所制备的多孔材料的宏观结构都是很普通的,用在过滤分离需借助一定的装置,操作复杂,而且功能性和智能性也需进一步改善。本文在胶体晶体模板法制备多孔材料基础上,通过结合气息图案法并改进膜基质,控制膜的形态,制备出了二元多孔结构袋式多孔微滤膜,结合聚脲微球的沉淀聚合制备出了多孔聚脲微球,并分别探究了它们相关的应用。另外利用模板法在玻璃管中制备了温敏性微米级多孔反相柱,本论文主要的研究内容可分为以下三方面:（1）结合气息图案法,控制聚合物溴化聚苯醚（BPPO）浓度及胶体粒子的尺寸,在烧结成球的毛细管一端的玻璃基质上,制备出了底端具有二元多孔结构的BPPO袋式多孔微滤膜。由于其特殊的袋状结构,可以很方便的连接在注射器针头上,二元孔结构可以很好的过滤污水,在过滤分离,微注射等领域有较广阔的应用前景。（2）以丙酮和水作为溶剂,异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）作为单体,通过加入交联剂三乙烯四胺（TETA）和二氧化硅（SiO2）纳米颗粒,一步制备了交联且表面多孔的聚脲微球（PPUM）。本章研究了SiO2纳米颗粒的用量、粒径尺寸以及交联剂TETA对表面孔的形态、大小以及密度的影响。最后还深入探究了其对染料的吸附性能,对甲基橙及碘水溶液都有优异的吸附功能,显示了其在染料吸附处理等方面有重要的应用前景。（3）在玻璃管中,利用胶体晶体模板法制备反相多孔聚苯乙烯柱,并引入温度响应聚合物异丙基丙烯酰胺（NIPAM）,通过优化实验条件,对温度、NIPAM含量因素做了深入研究,利用自制的实验装置来测量通过该反相柱的KCl溶液的电导率,以表征不同实验条件对反相柱孔径的影响,为进一步探索它的应用做了铺垫。综上所述,本文在前人工作基础上,通过改变多孔材料的宏观及微观结构,使其在应用时更简便高效,并探索了其功能性和智能性,对于设计和构建新型分离、过滤、吸附材料及设备具有一定的参考意义。
张芳腾[5]（2017）在《飞秒激光在透明介质中诱导的偏振依赖微纳结构与应用》文中研究表明大数据时代的到来使人们对于数据的处理、传输速度和存储容量的需求变得空前苛刻,以电子为信息载体的集成电路技术已经不能满足人们的需求,发展以光子或光电子做为信息载体的集成光路技术成为显得愈加迫切。集成光路技术的发展瓶颈在于难以将各种光功能微纳结构精确高效地集成在半导体或者玻璃等基板材料上。随着激光技术的快速发展,飞秒激光的出现为突破这一技术瓶颈提供了强有力的工具。飞秒激光由于其超短脉宽和超高峰值强度的特点,可以在透明材料内部实现超越衍射极限的空间选择性三维微纳结构加工。近十几年来,利用飞秒激光在透明材料内部诱导和集成功能微纳结构在光波导,微光子元件,微流体器件和高密度光存储等方面的研究已成为国际前沿课题,将极大地促进集成光路技术的发展。本文主要针对飞秒激光诱导的纳米光栅及其他偏振相关性微结构进行了机理和应用方面的研究。从激光参数,材料性能和其他实验参数等方面出发,系统研究了飞秒激光在玻璃和晶体等透明材料中诱导的自组织纳米光栅的形成过程和结构特征,最后探索演示了这一类结构在光学上的应用。本文的主要研究内容和研究成果结论概括如下:（1）利用1 kHz的近红外低重复频率飞秒激光在石英玻璃中辐照形成双折射结构,通过偏光显微镜和扫描电子显微镜确认了双折射来源于照射区域纳米光栅的形成,并表征了纳米光栅的结构特征。系统研究了不同重复频率飞秒激光脉冲作用下石英玻璃中纳米光栅的形成过程和双折射性能变化,以及其他实验参数如激光能量、扫描速度和激光偏振方向等对纳米光栅形成的影响。发现纳米光栅的形成是一个多脉冲作用累积的结果,其过程可以分为三个基本阶段;激光偏振与扫描方向夹角对影响纳米光栅的形成有较大影响,这种现象归因于界面对不同偏振光的各向异性反射导致的能量吸收效率差异。利用基于纳米光栅的线条构建了一个可用作光衰减器的平面阵列,研究了其消光比随波长的变化和结构的耐热性能,发现该衰减器可抵抗高达900℃的高温,并且一定温度的热处理还可以提高消光比,分析认为其原因是照射区域的微裂纹愈合和应力松弛降低了各向同性散射,提高了结构的规则性。（2）利用飞秒激光首次在石英晶体中辐照形成纳米光栅,研究了纳米光栅的形成参数范围。观察到激光改性区域在一定条件下形成了具有双周期的纳米光栅结构,这种双周期结构同时出现在垂直和平行于激光传播方向的两个平面内,并且发现在平行于激光传播方向的双周期与激光偏振方向有关。认为这种双周期结构的产生与激光在晶体中激发的某种波的相干有关。讨论了石英晶体中纳米光栅的双折射特性难以表征的原因。（3）利用飞秒激光在GeO2玻璃中辐照形成纳米光栅,证明了纳米光栅的形成不受玻璃种类的限制。系统研究了不同重复频率飞秒激光脉冲作用下纳米光栅的形成过程和光学特性,发现随着重复频率的增加,纳米光栅形成的参数窗口显着变窄,且双折射强度明显下降,分析认为是热积累效应导致这一现象的发生。通过实验研究了GeO2玻璃中纳米光栅的形成阈值,发现其远低于石英玻璃中的形成阈值,从两种玻璃的带隙能量差异对飞秒激光非线性作用过程的影响这个角度进行了解释。研究了各种实验参数如激光能量、扫描速度和激光偏振方向等对纳米光栅形成过程和光学特性的影响,发现通过改变激光偏振方向可以在一定范围内影响纳米光栅的周期大小,且诱导的双折射强度在一定条件下出现与石英玻璃相反的偏振依赖性,从玻璃结构这个角度讨论了导致这一现象的可能原因。利用纳米光栅的双折射特性,在GeO2玻璃中制备了偏振衍射光栅、偏振转换器和计算机生成全息图等光学元器件,并演示了它们各自的应用。（4）首次在一种铝硅酸盐玻璃中观察到紧聚焦高重复频率飞秒激光诱导的两种偏振依赖性微结构及它们的形成和演变过程。发现在500 kHz飞秒激光辐照的前期（几秒内）,椭球形激光改性区域的顶部出现一个取向与激光偏振方向垂直的哑铃型结构,通过电子探针分析了激光改性区域的元素分布,认为哑铃型结构的实质是与离子的迁移相关的色心等缺陷的集中分布;当照射时间进一步延长时,哑铃型结构逐渐消失,激光改性区域底部着色随之出现,通过拉曼光谱证明着色区域析出了硅纳米晶体;当照射时间延长至30 s以上时,在椭球形区域的赤道位置出现了沿着激光偏振方向聚集分布的气泡,拉曼光谱显示气泡中有氧气填充。通过对激光传播时在修饰区域和玻璃基质界面处的反射进行模拟,提出了基于热积累效应的哑铃型结构形成和擦除的机理,讨论了导致气泡形成偏振依赖性分布的可能原因。
张晨[6]（2014）在《基于聚苯乙烯微球制备功能材料及性能研究》文中研究表明单分散聚苯乙烯（PS）微球因具有高度的单分散性、理想的球状外形、粒径大小可控及表面电性，从而有着非常广泛的应用。尤其是在光子晶体的概念提出以后，单分散PS微球更是成为组装胶体晶体的关键因素。本文旨在利用单分散PS微球进行功能材料的开发并探索它们的性能。本文首先采用无皂乳液聚合法制备了单分散PS微球及改性PS微球。然后以微球自组装形成的密堆积型和非密堆积型胶体晶体为模板制备功能材料：三维有序大孔TiO2（3DOM TiO2）和聚丙烯酰胺凝胶光子晶体。（1）以苯乙烯（St）为原料，丙烯酸（AA）为共聚单体，采用无皂乳液聚合法制备了不同粒径的PS微球及改性PS微球。结果表明，单体、引发剂、溶剂用量对微球粒径、单分散性、乳液固含量都有一定的影响。当AA用量低于St总量的15%时，制备的微球单分散性良好，而当AA用量高于St总量的15%时，制备的微球单分散性开始变差。改性的PS微球的热性能较PS微球高。（2）用单分散改性PS微球，采用蒸发自组装法制备了密堆积型胶体晶体。以此为模板，结合溶胶-凝胶技术制备3DOM TiO2，并对3DOM TiO2的性能进行了初步研究。用单分散性良好，固含量为4%～5%的微球乳液，在温度为60℃的条件下制备的胶体晶体模板形貌较好。该胶体晶体模板具有明亮的布拉格（Bragg）衍射光。衍射光谱呈现单一衍射峰，且最大衍射波长与微球粒径呈线性关系。衍射波长所对应的可见光颜色与胶体晶体呈现的颜色基本相符，表明胶体晶体模板有序排列。分别采用毛细力填充法、抽滤填充法、“三明治”结构常压填充法和“三明治”结构真空填充法制备3DOM TiO2。结果表明，前两种方法制备的3DOM TiO2的形貌较差，且不可避免表面覆盖层的形成，而采用真空填充“三明治”结构法则可以有效避免大孔表面覆盖层的形成，且简单快速。制备的3DOM TiO2具有典型的反蛋白石结构，其孔径均匀，排列整齐，整体上呈面心立方结构，孔与孔之间相互贯通。收缩率仅为14%，较文献报道的33%的收缩率明显要小。BET表征其比表面积为87.7m2/g较文献报道的57m2/g大。XRD分析表明，500℃煅烧得到3DOM TiO2为锐钛矿晶型。该3DOM TiO2同时具有一定的光催化活性。（3）在低离子浓度下，用单分散改性PS微球自组装形成了非密堆积型胶体晶体阵列（CCA）。然后，在光引发聚合下，将该有序结构成功固定于聚丙烯酰胺凝胶内，制备了厚为1mm，面积为2cm×2cm的聚合物凝胶光子晶体（PCCA）薄膜。该薄膜在可见光条件下显示特征的Bragg衍射光。实验表明，微球粒径大小、CCA浓度、聚合单体浓度及交联密度对制备的凝胶光子晶体薄膜的Bragg衍射光都有一定的影响。随着CCA浓度的增大或交联密度的增加，其Bragg衍射峰发生蓝移。随着微球粒径的增大或聚合单体浓度的增加，其Bragg衍射峰发生红移。探究了聚丙烯酰胺凝胶光子晶体对乙醇浓度的响应性。结果表明，随着乙醇浓度的增加，其Bragg衍射峰发生蓝移，其位移程度与乙醇浓度呈线性关系，乙醇浓度每改变10%，其Bragg衍射峰平均移动24nm。聚丙烯酰胺凝胶光子晶体水解后具有良好的pH响应性。当pH值的范围为2.36～8.15时，随着pH值的增加，其Bragg衍射峰红移。而当pH值大于9.6时，其Bragg衍射峰蓝移。该凝胶光子晶体薄膜具有良好的失水-复水性能以及重复利用性能。50℃完全干燥加水30min内即可恢复明亮的Bragg衍射光。重复循环六次后仍能显示出完整的Bragg衍射光。该凝胶光子晶体薄膜可以在完全干燥条件下保存，并具有良好的循环利用性能。
林宏宇,孟祥东,于兆亮,李季,李海波[7]（2012）在《基于模板法制备三维有序大孔材料及其应用进展》文中研究表明讨论了基于模板法构筑三维有序大孔材料的制备方法和最新研究进展,并详细分析了溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、纳米晶体填充法和电场沉积法的差别。同时,还归纳了三维有序大孔材料在光学、催化、吸附、生物医学以及磁学方面的应用现状,并着重讨论了光子晶体材料作为硅薄膜太阳能电池的吸收层、背反射层和中间反射层以及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究现状。
陈欢[8]（2010）在《核壳型有序异质结光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的性能》文中研究说明光催化是一种有效的环境污染控制技术,但常用的TiO2粉末光催化剂具有量子效率低、不能利用可见光、较难分离回收等缺点,成为限制其发展的瓶颈。半导体与半导体或金属形成的异质结的内建电场能够为光致电子-空穴分离提供驱动力,提高量子效率；将异质结光催化剂制备成光子晶体的结构,能够利用其慢光效应来实现光的富集。异质结的窗口效应可以叠加两种材料的光响应能力,将光吸收范围拓展到可见光光区；这些从物理和光学领域引入的原理有助于设计出高效光催化剂,克服目前光催化技术领域存在的问题。本论文围绕以上内容,主要开展了以下几个方面的工作：（1）结合电沉积和化学气相沉积法在Ti片上制备了有序的TiO2包覆Pt纳米管（TiO2/Pt-Ti）肖特基结阵列电极。电极为致密的同轴纳米管阵列结构,Pt纳米管平均外径为100 nm,TiO2层厚度为40 nm。X射线衍射（XRD）和手动半导体测试仪显示TiO2层为锐钛矿相,并且TiO2/Pt-Ti肖特基结阵列具有明显的整流性,说明TiO2与Pt形成了肖特基结。TiO2-Pt/Ti肖特基结电极的光电流在零偏压附近最高,是阳极氧化TiO2纳米管阵列的6倍。紫外光照下降解苯酚实验结果表明,在4h反应时间内,使用TiO2/Pt-Ti降解了87%的苯酚,该过程苯酚降解动力学常数是使用阳极氧化TiO2纳米管的2.3倍。（2）结合模板法电沉积和液相沉积法制备了TiO2/Pt反蛋白石光子晶体肖特基结电极。该电极呈现出三维有序的多孔结构,由内层的Pt骨架和外层的TiO2层构成。通过调制TiO2/Pt光子晶体的禁带红边缘,使其与TiO2的最大吸收波长处（360 nm）相匹配,TiO2/Pt光子晶体的短路光电流和光催化降解效率都得到提高。紫外光照下光催化降解苯酚实验结果表明,在4h反应时间内,使用优化的TiO2/Pt光子晶体降解了98%的苯酚,该过程的反应动力学常数比使用TiO2-nc提高了230%,而其他尺寸TiO2/Pt光子晶体平均比TiO2-nc提高了130%,这说明TiO2/Pt-320光催化效率的增强来源于两部分：一个是由于TiO2和Pt之间肖特基势垒的作用,这部分引起的增强约占130%,另一个是由于光子晶体的慢光效应,这部分引起的增强约占100%。（3）结合化学刻蚀法和磁控溅射法制备了SiC包覆Si纳米线（SiC/Si NW）异质结阵列电极。紫外-可见漫反射光谱（DRS）,电流-电压（I-V）曲线显示,SiC/Si NW阵列电极叠加了SiC的紫外光吸收和Si纳米线的可见光吸收,并且SiC磁控溅射时间为2h的样品由于其最佳的光吸收能力而在相同偏压下具有最大的光电流。HF酸处理过后的SiC/Si比未处理的样品具有更好的光电响应。在0.5 M H2SO4电解液中,SiC/Si NW对波长大于400 nm的可见光光转化效率为2.82%。氙灯照射下,偏压为-2.0 V时苯酚的光电催化降解实验结果表明,SiC/Si光电催化效果是电解和光催化过程简单加合的1.55倍,是硅片上SiC膜（SiC/Si wafer）的6.3倍。以上结果表明,合理设计的异质结光催化剂不但能够提高光催化的量子效率,还能将可利用波长拓宽至可见光范围,将异质结制备成光子晶体结构,能够实现光的富集。本文为优化光催化剂提供了可行的手段,有助于促进异质结、光子晶体等理论在光催化污染控制领域的应用与发展。
王飞[9]（2010）在《三维有序亚微米结构薄膜材料的制备及其光学性质》文中研究说明三维有序亚微米薄膜材料是一类厚度在微米级,以亚微米结构为基本单元按照晶体堆积的方式形成的有序结构。由于其周期性的有序结构对于光波的调制,亚微米结构材料可以作为光子晶体实现对于光的屏蔽与反射增强。目前人们已经在纳米微电子、热电子、生物传感等领域开展对于亚微米结构材料的制备和性质的研究。本课题旨在以胶体晶体为起始模板,通过采用不同的填充方法制备出不同材料的有序亚微米结构薄膜并研究部分薄膜材料的光学性能,以期发现在可见光区域能展现三维完全带隙的光子晶体。作为胶体晶体模板的原材料,首先,实验中采用无皂乳液聚合的方法合成单分散度在5%以内,粒径大小为380nm的聚苯乙烯（PS）和250nm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）两种亚微米微球。之后,以380nm的聚苯乙烯亚微米微球为单元,在FTO导电玻璃上垂直自组装生长聚苯乙烯胶体晶体薄膜。实验表明,以乙醇为分散相,浓度为0.5%,生长温度为30℃时可获得缺陷较少、排列规则、对玻片黏附性好厚度在4μm左右的胶体晶体薄膜。同时,光谱测试显示,该薄膜在400～450nm的范围存在光子带隙区。在获得高质量的胶体晶体模板后,以其为模板利用溶胶-凝胶、电化学沉积和化学聚合三种方法,分别制备出二氧化硅、氧化铝、金属镍、金属银、聚苯胺五种材料的大孔纳米网结构。对于成膜较好的二氧化硅大孔薄膜,其反射增强与透射衰减区在450nm的左右范围。最后,将所制得的二氧化硅大孔纳米网薄膜作为二次模板,采用电化学沉积的方式,获得了颗粒大小均匀、排列整齐有序的银亚微米微球阵列结构。
孟祥东[10]（2010）在《锗有序大孔结构的构筑及其光学特性》文中提出锗具有高的介电常数（ε= 16）,在近红外区（λ>1. 87μm）有良好的透过性,使其适合制备完全带隙的三维光子晶体。但是,如何制作周期仅为亚微米量级的可见和近红外波段的Ge三维光子晶体在技术上是一个挑战。化学气相沉积法（CVD）在制备Ge光子晶体中存在设备昂贵、工艺复杂、填充率低和容易形成核壳结构的问题。因此,本论文探索制备Ge光子晶体的新方法,在国际上首次提出离子液体中电沉积法辅助胶体晶体模板法制备Ge三维光子晶体;并系统的研究了在[HMIm]FAP和[EMIm]Tf2N两种离子液体中的电沉积工艺,以及制备态的Ge膜和Ge光子晶体的微观结构、表面价态、介电特性、光谱特性和光致发光特性。本文主要研究内容与结论如下:通过对胶体晶体模板生长过程的机理分析,阐释了在垂直沉积生长的过程中较高的温度可以减少厚度的波动起伏;大的乳液颗粒浓度可以获得厚的湿膜。通过实验结果验证,沉积温度在65℃和体积分数浓度在0.25%的条件下,可以生长出有序度高、表面平整的多层面心立方密堆积的胶体晶体模板。利用飞秒激光微加工法在玻璃基板上刻蚀沟槽的方法可以有效解决胶体晶体微球在生长过程中产生深裂纹的问题。以三个粒径的聚苯乙烯胶体晶体模板为基片,利用磁控溅射法填充Ge;实验结果表明,Ge仅仅在胶体晶体模板的表面处堆积,形成Ge与胶体晶体的复合结构。但是发现Ge膜有遗传生长的现象出现,与胶体晶体模板有相同形态,并对这一现象进行简单解释。利用循环伏安法研究离子液体[HMIm]FAP在ITO玻璃和金基片表面的电化学窗口,利用场发射扫描电镜（SEM）、能量色散谱（EDX）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）对Ge薄膜进行形貌、成分和微观结构的表征与分析。实验结果表明,两种不同的基片具有相似的电化学特性;SEM和EDX结果证实,在[HMIm]FAP中可以沉积出Ge膜,并且XRD和Raman谱的结果表明Ge膜为非晶态。利用循环伏安法、SEM和EDX研究了[EMIm]Tf2N中在不同的扫描速率、沉积电位、沉积时间对电沉积Ge膜的影响。利用XPS分析在不同氩离子溅射时间的条件下,锗膜表面的价态变化规律。利用椭偏仪测试Ge膜的光学常数,根据有效介质模型拟合后,获得380-900nm波长范围内的Ge膜的色散关系。利用接触角测试仪、激光共聚焦显微镜、SEM和EDX研究了[HMIm]FAP和[EMIm]Tf2N两种离子液体和胶体晶体模板的润湿特性及电沉积制备Ge光子晶体的微观形貌和元素成分。并且研究Ge光子晶体的光谱和介电特性。研究结果表明,两种离子液体中均能沉积出三维有序的Ge光子晶体,但是[EMIm]Tf2N中的沉积速率高于[HMIm]FAP。沉积获得的Ge光子晶体中存在类似于布喇格光栅的反射特性。基于有效介质理论模型,拟合获得在x、y、z三个方向上380-900nm波长范围内的Ge光子晶体的色散关系。利用聚焦显微拉曼-荧光光谱仪研究了Ge膜、Ge光子晶体和Ge与胶体晶体复合结构的光致发光特性。SEM、XPS和TEM表征Ge光子晶体和Ge复合结构微观形貌和表面价态。研究结果表明,Ge复合结构中有强烈的黄绿发光增强效应。激光热效应对Ge光子晶体和Ge复合结构的发光强度呈现台阶式的影响,并且建立发光能级模型解释此现象。
二、合成蛋白石可用作光子晶体（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、合成蛋白石可用作光子晶体（论文提纲范文）
（1）纳米纤维素的自组装、性质调控及模板作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构色 |
| 1.3 纳米纤维素晶体 |
| 1.4 纳米纤维素晶体的液晶性质 |
| 1.5 纤维素纳米晶体的手性组装 |
| 1.6 纤维素纳米晶的软、硬模板作用 |
| 1.7 CNC气凝胶材料 |
| 1.8 具有颜色响应的CNC复合材料 |
| 第2章 手性向列相结构复合薄膜的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂和仪器 |
| 2.2.1 主要实验试剂 |
| 2.2.2 主要实验仪器 |
| 2.3 实验方法与步骤 |
| 2.3.1 制备CNCs悬浮液 |
| 2.3.2 制备CNC薄膜及其NMMO后处理 |
| 2.4 样品的表征方法与手段 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 CNCs的形貌表征和CNCs悬浮液照片 |
| 2.5.2 N_x-CNC膜的制备和表征 |
| 2.5.3 N_x-CNC薄膜的结构和光子性质 |
| 2.6 N_x-CNC膜的湿度响应 |
| 2.6.1 N_x-CNC的湿度颜色响应 |
| 2.6.2 N_x-CNC湿度响应的动力学研究 |
| 2.6.3 具有湿度响应的颜色可变图案化 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 手性向列相CNC气凝胶的制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验试剂 |
| 3.2.2 主要实验仪器 |
| 3.3 实验方法与步骤 |
| 3.4 样品的表征方法和手段 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 无水乙醇的浸泡对CNC及 N_x-CNC薄膜的影响 |
| 3.5.2 超临界CO_2干燥制备气凝胶 |
| 3.5.3 EN_x-CNC气凝胶的光谱表征 |
| 3.5.4 EN_x-CNC气凝胶的孔径分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 纳米纤维素宽带反射复合薄膜的制备与光学性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验试剂 |
| 4.2.2 主要实验仪器 |
| 4.3 实验方法与步骤 |
| 4.3.1 CNCs分散液的制备 |
| 4.3.2 制备CTF复合薄膜 |
| 4.4 样品的表征方法和手段 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 CNCs和 TPU纳米颗粒的TEM表征 |
| 4.5.2 CTF的宽带反射光学性质及结构表征 |
| 4.5.3 CNC与 TPU的组装融合过程 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与创新点 |
| 5.1 结论与创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间研究成果 |
| 一、发表学术论文 |
（2）基于胶体晶模板的功能高分子材料的制备及其在吸附分离中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 胶体晶体 |
| 1.1.1 胶体晶体的分类 |
| 1.1.2 胶体晶体的制备 |
| 1.1.3 胶体晶体的固有特性 |
| 1.1.4 胶体晶体的应用 |
| 1.2 反蛋白石功能高分子材料 |
| 1.2.1 反蛋白石功能高分子材料的制备方法 |
| 1.2.2 反蛋白石功能高分子材料的应用 |
| 1.3 功能聚合物微囊 |
| 1.3.1 功能高分子微囊的制备方法 |
| 1.3.2 功能高分子微囊的应用 |
| 1.4 本课题的研究思路及主要的内容 |
| 第二章 IO PGMD-DETA吸附材料的制备及其对水杨酸的吸附分离作用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 仪器与设备 |
| 2.2.3 PAM WS-CCTs的制备 |
| 2.2.4 IO PGMD的制备 |
| 2.2.5 HSS PGMD的制备 |
| 2.2.6 PGMD材料的氨基功能化 |
| 2.2.7 水杨酸的最大吸收波长的测定及标准曲线的绘制 |
| 2.3 表征与测试 |
| 2.3.1 傅里叶红外变化光谱的表征 |
| 2.3.2 粒度分析 |
| 2.3.3 SEM及 EDX的表征 |
| 2.3.4 BET的表征 |
| 2.3.5 接触角的表征 |
| 2.3.6 XPS的表征 |
| 2.3.7 元素分析 |
| 2.3.8 zeta电位分析 |
| 2.3.9 吸附量的测定 |
| 2.3.10 吸附性能的测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 IO PGMD-DETA-95 吸附剂的红外表征和XPS表征 |
| 2.4.2 IO PGMD-DETA-95 吸附剂的电镜表征 |
| 2.4.3 孔结构对吸附性能的影响 |
| 2.4.4 等温吸附 |
| 2.4.5 吸附热力学 |
| 2.4.6 动力学吸附 |
| 2.4.7 溶液pH对吸附性能的影响 |
| 2.4.8 材料的可再生 |
| 2.4.9 与其他文献对比 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 IO SiO_2-g-PAA-DETA的制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 聚苯乙烯胶体晶体模板的制备 |
| 3.2.4 IOSiO2的制备 |
| 3.2.5 [3-(2-溴异丁酰基)丙基]-三乙氧基硅烷(BITS)的合成 |
| 3.2.6 IO SiO_2-Br的制备 |
| 3.2.7 IO SiO_2-g-Pt BA的制备 |
| 3.2.8 IO SiO_2-g-PAA的制备 |
| 3.2.9 IO SiO_2-g-PAA的功能化 |
| 3.3 表征与测试 |
| 3.3.1 傅里叶红外变化光谱的表征 |
| 3.3.2 粒度分析 |
| 3.3.3 扫描电镜(SEM)的表征 |
| 3.3.4 热重(TGA)的表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 IO杂化材料的红外表征 |
| 3.4.2 IO杂化材料的电镜表征 |
| 3.4.3 IO杂化材料的热重表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 功能聚合物微囊的构筑及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 仪器与制备 |
| 4.2.3 聚苯乙烯胶体晶体模板(PS CCTs)的制备 |
| 4.2.4 PDVB微囊的制备 |
| 4.2.5 PDDA微囊的制备 |
| 4.3 表征与测试 |
| 4.3.1 傅里叶红外变换光谱的表征 |
| 4.3.2 粒度分析 |
| 4.3.3 扫描电镜(SEM)的表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 粒径结果分析 |
| 4.4.2 PDVB微囊的表征 |
| 4.4.3 不同掺杂剂对PDVB结构的影响 |
| 4.4.4 PDDA微囊的表征 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的相关成果 |
| 致谢 |
（4）基于胶体晶体制备多孔聚合物材料的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 胶体晶体概述 |
| 1.1.1 胶体粒子的制备 |
| 1.1.2 胶体晶体模板的制备 |
| 1.2 多孔材料的发展概况 |
| 1.2.1 有序多孔聚合物材料的制备 |
| 1.2.2 有序多孔材料的应用 |
| 1.3 胶体晶体与聚合物复合材料简介 |
| 第二章 气息图案法制备二元孔结构袋式多孔微滤膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验药品和仪器 |
| 2.2.2 溴化聚苯醚（BPPO）的合成 |
| 2.2.3 袋式微滤膜的制备 |
| 2.2.4 袋式微滤膜过滤污水 |
| 2.2.5 毛细管电泳分离微球 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 胶体粒子的合成 |
| 2.3.2 袋式膜的制备原理 |
| 2.3.3 二元多孔膜与普通微滤膜 |
| 2.3.4 袋式二元多孔微滤膜形态 |
| 2.3.5 袋式二元多孔微滤膜的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一步法制备交联多孔聚脲微球（PPUM）及其应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验药品和仪器 |
| 3.2.2 单分散SiO2微球的制备 |
| 3.2.3 制备非交联PPUM |
| 3.2.4 制备交联PPUM |
| 3.2.5 交联PPUM的染料吸附实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PPUM的制备原理 |
| 3.3.2 PPUM的红外表征 |
| 3.3.3 PPUM的扫描电子显微镜（SEM）的表征 |
| 3.3.4 PPUM表面孔特征的影响因素 |
| 3.3.5 PPUM表面亲疏水性研究 |
| 3.3.6 PPUM染料吸附探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 胶体晶体法制备温敏性聚苯乙烯反相多孔柱 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验药品和仪器 |
| 4.2.2 胶体晶体模板填柱子 |
| 4.2.3 聚合物填充柱子 |
| 4.2.4 聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜的制备 |
| 4.2.5 KCl溶液电导率测定 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌表征 |
| 4.3.2 红外表征 |
| 4.3.3 水接触角 |
| 4.3.4 渗透性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）飞秒激光在透明介质中诱导的偏振依赖微纳结构与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 飞秒激光与介质相互作用基础 |
| 1.2.1 飞秒脉冲激光的发展 |
| 1.2.2 飞秒激光在介质中的传输 |
| 1.2.3 飞秒激光与介质相互作用现象与机理 |
| 1.2.4 能量传递过程及其时间尺度 |
| 1.2.5 飞秒激光诱导的介质改性类型 |
| 1.3 飞秒激光在透明材料中制备微纳结构的研究进展 |
| 1.3.1 飞秒激光直写光波导 |
| 1.3.2 飞秒激光调控离子价态 |
| 1.3.3 飞秒激光诱导玻璃空间选择性析晶 |
| 1.3.4 飞秒激光诱导玻璃中离子迁移 |
| 1.3.5 飞秒激光制备光子晶体 |
| 1.3.6 单束飞秒激光诱导纳米光栅 |
| 1.3.7 飞秒激光制备微流体通道 |
| 1.4 本论文概述 |
| 1.4.1 课题的提出 |
| 1.4.2 本文主要研究内容及排版 |
| 第二章 样品的制备及测试表征技术 |
| 2.1 实验试剂和来源 |
| 2.2 样品制备方法 |
| 2.2.1 玻璃的制备方法 |
| 2.2.2 飞秒激光微纳结构加工 |
| 2.3 材料性能表征方法与设备 |
| 2.3.1 吸收测试 |
| 2.3.2 显微共焦激光拉曼分析 |
| 2.3.3 光学显微镜分析 |
| 2.3.4 双折射显微镜（Abrio系统）分析 |
| 2.3.5 电子顺磁共振谱分析 |
| 2.3.6 微区元素电子探针分析 |
| 2.3.7 扫描电镜分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 飞秒激光在石英玻璃内部诱导的纳米光栅 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品及激光照射条件 |
| 3.3 1KHZ飞秒激光诱导纳米光栅参数研究 |
| 3.4 不同重复频率下纳米光栅的形成及各参数的影响 |
| 3.5 利用纳米光栅的双折射特性构建光衰减器的研究 |
| 3.5.1 波长响应性 |
| 3.5.2 光衰减器的耐热性 |
| 3.5.3 提高消光比的策略 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 飞秒激光在石英晶体中诱导纳米光栅 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构写入过程及相关参数 |
| 4.3 结构表征与讨论 |
| 4.4 双周期纳米光栅形成机理讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 飞秒激光在氧化锗玻璃中诱导纳米光栅及其应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氧化锗玻璃中纳米光栅的形成条件 |
| 5.3 影响纳米光栅形成的几个因素 |
| 5.3.1 重复频率 |
| 5.3.2 脉冲宽度 |
| 5.3.3 激光的偏振方向 |
| 5.4 氧化锗玻璃中纳米光栅的光学应用 |
| 5.4.1 偏振衍射光栅 |
| 5.4.2 偏振转换器 |
| 5.4.3 计算机生成全息图 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 飞秒激光诱导的铝硅酸盐玻璃内部偏振依赖性微结构 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结构表征结果与分析 |
| 6.3.1 光学显微镜观察 |
| 6.3.2 拉曼光谱及电子探针显微分析 |
| 6.4 偏振依赖性结构形成机理讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）基于聚苯乙烯微球制备功能材料及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 单分散聚合物微球的概述及应用 |
| 1.1.1 单分散聚合物微球的概述 |
| 1.1.2 单分散聚合物微球的应用 |
| 1.2 胶体晶体的概述及应用 |
| 1.2.1 胶体晶体概述 |
| 1.2.2 胶体晶体的分类及制备方法 |
| 1.2.3 胶体晶体对可见光的 Bragg 衍射 |
| 1.2.4 胶体晶体的应用 |
| 1.3 三维有序大孔材料的概述及制备 |
| 1.3.1 三维有序大孔材料概述 |
| 1.3.2 三维有序大孔材料的制备 |
| 1.4 凝胶光子晶体的概述及制备 |
| 1.4.1 凝胶光子晶体概述 |
| 1.4.2 蛋白石类凝胶光子晶体 |
| 1.4.3 反蛋白石类凝胶光子晶体 |
| 1.4.4 复合结构凝胶光子晶体 |
| 1.5 本课题的选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 单分散聚苯乙烯微球的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验设备及仪器 |
| 2.2.3 试剂纯化 |
| 2.2.4 PS 及改性 PS 微球的制备 |
| 2.2.5 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 微球的 FT-IR 谱图 |
| 2.3.2 微球制备的影响因素 |
| 2.3.3 聚合物微球的形貌分析 |
| 2.3.4 聚合物微球的热性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三维有序大孔 TiO_2的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验设备及仪器 |
| 3.2.3 胶体晶体的制备 |
| 3.2.4 3DOM TiO_2的制备 |
| 3.2.5 3DOM TiO_2的光催化活性研究 |
| 3.2.6 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 蒸发自组装法制备胶体晶体的影响因素 |
| 3.3.2 胶体晶体的光学性能分析 |
| 3.3.3 毛细力渗透填充法制备的 3DOM TiO_2的形貌分析 |
| 3.3.4 抽滤填充法制备的 3DOM TiO_2形貌分析 |
| 3.3.5 “三明治”结构常压填充法制备的 3DOM TiO_2的形貌分析 |
| 3.3.6 “三明治”结构真空填充法制备的 3DOM TiO_2的形貌分析 |
| 3.3.7 胶晶模板与制备的 3DOM TiO_2形貌对比 |
| 3.3.8 3DOM TiO_2的 BET 分析 |
| 3.3.9 3DOM TiO_2的晶型分析 |
| 3.3.10 3DOM TiO_2的光催化活性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚丙烯酰胺凝胶光子晶体的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验设备及仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.2.5 测试与表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 胶体晶体阵列（CCA） |
| 4.3.2 凝胶光子晶体（PCCA） |
| 4.3.3 微球粒径对凝胶光子晶体（PCCA）的 Bragg 衍射光谱的影响 |
| 4.3.4 CCA 浓度对凝胶光子晶体（PCCA）Bragg 衍射光谱的影响 |
| 4.3.5 单体浓度对凝胶光子晶体（PCCA）Bragg 衍射光谱的影响 |
| 4.3.6 交联剂浓度对凝胶光子晶体（PCCA）Bragg 衍射光谱的影响 |
| 4.3.7 凝胶光子晶体（PCCA）对水溶液中乙醇浓度的响应性 |
| 4.3.8 水解后的凝胶光子晶体（PCCA）的 pH 响应性 |
| 4.3.9 凝胶光子晶体（PCCA）的失水-复水性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 主要结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）基于模板法制备三维有序大孔材料及其应用进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 3DOM材料的构筑 |
| 1.1 胶晶模板的制备 |
| 1.2 模板填充方法 |
| 1.2.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.2.2 化学气相沉积法 |
| 1.2.3 纳米晶体填充法 |
| 1.2.4 电场沉积法 |
| 1.3 胶晶模板的去除 |
| 2 3DOM材料的应用 |
| 2.1 在光学领域的应用 |
| 2.2 在催化领域的应用 |
| 2.3 在吸附方面的应用 |
| 2.4 在生物医学方面的应用 |
| 2.5 在磁性方面的应用 |
| 2.6 在太阳能电池方面的应用 |
| 2.6.1 光子晶体作为微晶硅太阳能电池的光吸收层 |
| 2.6.2 光子晶体作为背反射层 |
| 2.6.3 光子晶体作为中间反射层应用于叠层太阳能电池 |
| 2.6.4 光子晶体应用于染料敏化太阳能电池 |
| 3 展望 |
（8）核壳型有序异质结光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 半导体光催化的研究现状 |
| 1.1.1 半导体光催化原理 |
| 1.1.2 光催化效率的评价 |
| 1.1.3 TiO_2光催化在应用中需要解决的关键问题 |
| 1.1.4 提高光催化效率的途径 |
| 1.2 异质结用于光催化的基本原理 |
| 1.2.1 半导体能带及费米能级 |
| 1.2.2 异质结的内建电场和能带图 |
| 1.2.3 异质结的整流效应 |
| 1.2.4 异质结的窗口效应 |
| 1.2.5 异质结的光伏效应 |
| 1.2.6 光致电荷迁移的方式 |
| 1.2.7 肖特基结 |
| 1.3 异质结的构型 |
| 1.3.1 粉体异质结 |
| 1.3.2 阵列异质结 |
| 1.4 光子晶体用于光催化领域的基本原理 |
| 1.4.1 光子晶体的定义和分类 |
| 1.4.2 光子晶体的带隙结构 |
| 1.4.3 光子晶体的慢光效应 |
| 1.4.4 光子晶体的应用 |
| 1.5 三维光子晶体的制备方法 |
| 1.5.1 具有完全光子带隙的三维光子晶体结构 |
| 1.5.2 三维光子晶体的制备方法 |
| 1.6 研究目的、内容和意义 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 研究意义 |
| 2 钛基底上TiO_2/Pt同轴纳米管的制备与表征及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2.2 TiO_2/Pt-Ti的实验装置和制备过程 |
| 2.2.3 TiO_2/Pt-Ti光催化降解苯酚 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TiO_2/Pt-Ti的形貌表征 |
| 2.3.2 TiO_2/Pt-Ti的EDX分析 |
| 2.3.3 制备条件对TiO_2/Pt-Ti形貌的影响 |
| 2.3.4 TiO_2/Pt-Ti的XRD分析 |
| 2.3.5 TiO_2/Pt-Ti的电学性质分析 |
| 2.3.6 TiO_2/Pt-Ti的SPV分析 |
| 2.3.7 TiO_2/Pt-Ti的DRS分析 |
| 2.3.8 TiO_2/Pt-Ti的光电化学性质 |
| 2.3.9 TiO_2/Pt-Ti的光催化活性 |
| 2.4 小结 |
| 3 TiO_2/Pt光子晶体的制备、表征与光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 TiO_2/Pt光子晶体的制备过程 |
| 3.2.3 TiO_2/Pt光子晶体光催化降解苯酚 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2/Pt光子晶体的形貌表征 |
| 3.3.2 制备条件对TiO_2/Pt光子晶体的影响 |
| 3.3.3 TiO_2/Pt光子晶体的XRD分析 |
| 3.3.4 TiO_2/Pt光子晶体的DRS分析 |
| 3.3.5 TiO_2/Pt光子晶体的光电流分析 |
| 3.3.6 TiO_2/Pt光子晶体的光催化活性 |
| 3.4 小结 |
| 4 SiC/Si同轴纳米线阵列制备、表征及光电催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与仪器 |
| 4.2.2 SiC/Si NW制备过程 |
| 4.2.3 SiC/Si NW光电催化降解苯酚 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SiC/Si NW的形貌表征 |
| 4.3.2 SiC/Si NW的DRS分析 |
| 4.3.3 SiC/Si NW的SPV分析 |
| 4.3.4 SiC/Si NW光电化学测试 |
| 4.3.6 SiC/Si NW的光电催化活性 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）三维有序亚微米结构薄膜材料的制备及其光学性质（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有序亚微米结构薄膜材料 |
| 1.1.1 有序亚微米薄膜材料简介 |
| 1.1.2 胶体晶体 |
| 1.1.3 光子晶体 |
| 1.2 有序亚微米薄膜材料的制备方法 |
| 1.2.1 刻蚀技术 |
| 1.2.2 模板法 |
| 1.3 论文选题的方向选择和意义 |
| 1.3.1 意义 |
| 1.3.2 所做的工作 |
| 1.3.3 创新之处 |
| 第二章 无皂乳液聚合法合成单分散聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球 |
| 2.1 无皂乳液聚合法原理 |
| 2.1.1 无皂乳液聚合成核机理 |
| 2.1.2 无皂乳液聚合增长机理 |
| 2.2 无皂乳液聚合的反应条件 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 实验试剂与仪器 |
| 2.3.2 实验步骤 |
| 2.3.3 产物表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 自组装法制备聚苯乙烯(PS)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体晶体及其光学性质 |
| 3.1 自组装胶体晶体简介 |
| 3.2 实验试剂与仪器 |
| 3.2.1 主要试剂 |
| 3.2.2 主要实验仪器 |
| 3.3 垂直组装胶体晶体薄膜 |
| 3.3.1 实验步骤 |
| 3.3.2 垂直自组装的数学模型 |
| 3.3.3 胶体晶体的结构 |
| 3.3.4 胶体晶体薄膜厚度的控制 |
| 3.3.5 胶体晶体薄膜的光学性质 |
| 3.4 沉降法制备胶体晶体 |
| 3.4.1 实验步骤 |
| 3.4.2 结果与讨论 |
| 3.5 高温溶剂蒸发自组装 |
| 3.5.1 实验步骤 |
| 3.5.3 结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 胶体晶体模板法制备大孔纳米网 |
| 4.1 大孔纳米网材料简介 |
| 4.2 聚苯乙烯(PS)胶体晶体模板的热处理 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 溶胶-凝胶法制备大孔纳米网 |
| 4.3.1 二氧化硅与氧化铝的水解机理 |
| 4.3.2 实验试剂与仪器 |
| 4.3.3 实验步骤 |
| 4.3.4 二氧化硅与氧化铝反模板的结构 |
| 4.3.5 二氧化硅大孔结构的光学性质 |
| 4.4 电化学沉积法制备金属大孔纳米网 |
| 4.4.1 实验试剂与仪器 |
| 4.4.2 金属电沉积机理 |
| 4.4.3 实验步骤 |
| 4.4.4 金属网扫描电镜表征 |
| 4.4.5 电化学过程表征 |
| 4.5 合成聚苯胺大孔纳米网 |
| 4.5.1 实验试剂 |
| 4.5.2 实验步骤 |
| 4.5.3 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 两步模板法制备金属银亚微米微球阵列 |
| 5.1 合成步骤 |
| 5.1.1 聚苯乙烯蛋白石薄膜起始模板的合成 |
| 5.1.2 二氧化硅反蛋白石薄膜模板的合成 |
| 5.1.3 银亚微米微球阵列薄膜的电沉积制备 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 胶体晶体结构的有序性与图象的傅立叶变换 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 导师和作者简介 |
（10）锗有序大孔结构的构筑及其光学特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 三维有序大孔材料的发展概况 |
| 1.2.1 胶体晶体的研究进展 |
| 1.2.2 制备方法的研究现状 |
| 1.2.3 应用领域的概括 |
| 1.3 离子液体中电沉积半导体材料 |
| 1.3.1 离子液体的概述 |
| 1.3.2 离子液体的特性 |
| 1.3.3 硅锗的电沉积 |
| 1.4 光子晶体的基本理论 |
| 1.4.1 光学性质的理论基础 |
| 1.4.2 光波的散射原理 |
| 1.4.3 带隙的计算方法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验表征方法及其原理 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 实验材料和设备 |
| 2.1.2 制备工艺与流程 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 表面形貌的表征 |
| 2.2.2 微观结构的表征 |
| 2.2.3 光学常数的表征 |
| 2.2.4 光谱特性的表征 |
| 2.2.5 发光特性的表征 |
| 第3章 模板生长及表面微加工 |
| 3.1 胶体晶体模板的生长 |
| 3.1.1 胶体晶体生长过程的机理分析 |
| 3.1.2 生长工艺参数 |
| 3.2 基板表面的飞秒激光微加工 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 锗膜的制备及微观结构研究 |
| 4.1 锗的基本性质 |
| 4.2 磁控溅射法制备锗膜 |
| 4.3 离子液体中电沉积法制备锗膜 |
| 4.3.1 咪唑型离子液体的性质 |
| 4.3.2 制备过程 |
| 4.4 [HMIm]FAP 中电沉积锗膜 |
| 4.4.1 金和ITO 基片的循环伏安特性分析 |
| 4.4.2 锗膜的表面形貌 |
| 4.4.3 锗膜的微观结构分析 |
| 4.5 [EMIm]Tf2N 中电沉积锗膜 |
| 4.5.1 扫描速率对电极反应过程的影响 |
| 4.5.2 沉积电位对表面形貌的影响 |
| 4.5.3 沉积时间对膜厚的影响 |
| 4.5.4 锗膜的表面价态分析 |
| 4.6 锗膜的光学常数 |
| 4.6.1 测试方法 |
| 4.6.2 有效介质理论 |
| 4.6.3 数据拟合 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 离子液体中电沉积锗有序大孔结构 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.2 离子液体与PS 模板的润湿特性 |
| 5.2.1 [HMIm]FAP 离子液体与PS 模板的润湿性分析 |
| 5.2.2 [EMIm]Tf2N 离子液体与PS 模板的润湿性分析 |
| 5.3 [HMIm]FAP 中电沉积特性 |
| 5.3.1 锗二维有序大孔结构的形貌 |
| 5.3.2 锗三维有序大孔结构的形貌 |
| 5.4 [EMIm]Tf2N 中电沉积特性 |
| 5.4.1 不同粒径的锗三维有序大孔结构的形貌 |
| 5.4.2 锗三维有序大孔结构的光谱特性 |
| 5.5 锗光子晶体的光学常数 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 锗有序结构的光致发光特性 |
| 6.1 样品制备 |
| 6.2 发光机理 |
| 6.3 结果和讨论 |
| 6.3.1 光致发光特性 |
| 6.3.2 激光热效应的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、合成蛋白石可用作光子晶体（论文参考文献）
- [1]纳米纤维素的自组装、性质调控及模板作用[D]. 张宇. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [2]基于胶体晶模板的功能高分子材料的制备及其在吸附分离中的应用[D]. 王秀丽. 河北工业大学, 2019
- [3]蛋白石——新型的光子晶体[J]. 陈丰. 矿物学报, 2019(01)
- [4]基于胶体晶体制备多孔聚合物材料的应用研究[D]. 罗永丽. 青岛大学, 2017(02)
- [5]飞秒激光在透明介质中诱导的偏振依赖微纳结构与应用[D]. 张芳腾. 华南理工大学, 2017(07)
- [6]基于聚苯乙烯微球制备功能材料及性能研究[D]. 张晨. 江南大学, 2014(02)
- [7]基于模板法制备三维有序大孔材料及其应用进展[J]. 林宏宇,孟祥东,于兆亮,李季,李海波. 材料导报, 2012(17)
- [8]核壳型有序异质结光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的性能[D]. 陈欢. 大连理工大学, 2010(05)
- [9]三维有序亚微米结构薄膜材料的制备及其光学性质[D]. 王飞. 北京化工大学, 2010(01)
- [10]锗有序大孔结构的构筑及其光学特性[D]. 孟祥东. 哈尔滨工业大学, 2010(05)