介孔光子晶体

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点击次数:2157 更新时间:2016年12月12日11:29:14 打印此页 关闭

大部分人来说介孔光子晶体这个词十分陌生神秘实际上,这项新材料正逐步走进我们生活的方方面面,特别是在智能防伪领域。

首先,什么是介孔材料呢?根据国际纯粹与应用化学会(IUPAC)的定义,多孔材料根据其孔径的大小可以分为三大类:第一类是孔径小于2 nm 的微孔材料,第二类是孔径在 2-50 nm 之间的介孔材料,而孔径大于 50 nm 的我们则称之为大孔材料。

相较于大多数多孔材料来说,介孔材料具有许独特的优越性能:如高度有序的孔道结构、规则可控的孔径、高比表面积、高孔隙率、良好的水热稳定性、形貌可控的介孔结构、 多样化无机组分、可控的表面基团等。这些独特的理化性质使得介孔材料在分离、选择吸附、催化、载药、缓释、电极材料等各种功能研究领域有着为广泛的应用,并且成新材料等领域的研究热点之一。

正是由于介孔材料具备以上众多独特而优越的性能以及各种潜在的应用领域。其中一方面是,结合光学研究,赋予介孔材料可视化的变色效果;因此,部分研究机构提出利用介孔材料构建结构色光子晶体材料,这样可以将介孔材料的高比表面积、强吸附能力等特性与光子晶体的调制光子的能力相结合起来,从而有可能在吸附、分离过程、气体传感、动态防伪等领域实现可视化显示,这项研究有着重要的应用前景。

近期,东南大学的顾忠泽教授课题组以这样的理念设计了一种吹气可变色的防伪材料。据他们介绍:该材料是以单分散介孔二氧化硅微球为基本单元;而这项研究是从观察一种变色天牛受到启发得到的。这种变色天牛的表皮可以根据空气中的湿度变化,产生颜色上的响应变化。他们材料可以模仿天牛变色的过程,研究团队使用的是一种对水蒸气具有很强吸附能力的介孔纳米材料、该材料是一种核壳结构的单分散介孔二氧化硅微球,它不仅比表面积大并且粒度可控。正是这样一种材料制造出了吹气可变色的智能防伪材料

 

本文来源于南京彩纳http://www.nanorainbow.com/



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