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聚甲基丙烯酸甲酯均匀颗粒的制备及其胶体晶体的组装

宋正芳  
【摘要】:单分散胶体颗粒在光学、磁学、电子、生物化学和制药等方面得到了广泛关 注,其三维有序组装结构被称为胶体晶体。由于具有三维有序组装结构的胶体晶 体在光电研究领域的特殊意义,近年来这种材料作为光子晶体己成为人们研究的 热点。以胶体晶体为模板可复制获得结构上与其三维周期性结构反相的新型功能 性介孔材料(反欧泊材料),这种介孔材料兼具固体材料本身和长程有序周期结 构两种特性,是当前光电领域急需的光子晶体的最佳候选。 鉴于上述原因,本文做了如下几方面的工作:用无皂乳液聚合的方法制备单 分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球乳液。反应体系中水为介质,过硫酸钾(KPS) 为引发剂。通过适当调节实验条件,控制反应体系的温度、单体的量、引发剂的 浓度以及反应的离子强度、助溶剂乙醇等,使颗粒的尺寸控制在可见光的波长范 围内,并且进一步讨论反应参数对颗粒粒径的影响。利用微球的单分散性及其利 用颗粒间的静电相互作用、表面张力和蒸发过程中的离子扩散等作用,采用抽滤、 溶剂挥发、重力沉降等组装方法制备了高度有序的具有周期性结构的PMMA胶 体晶体。对影响胶体晶体组装的因素进行了讨论,并从结构上分析了PMMA的 堆积模式和排列方式。


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