光子晶体因其独特的周期结构与光学特性在全光计算、通讯等光学器件方面呈现广阔的应用前景。但迄今为止,聚合物光子晶体的制备方法主要限于以单分散聚苯乙烯微球组装等为基础的垂直提拉法及进一步烧结产生Inverse opal结构。这类方法由于单分散微球的合成、纯化、分离过程复杂苛刻而使其结构可控性受到限制;同时,由于小球间缺乏强的作用,不仅在薄膜制备过程中容易出现缺陷,而且薄膜强度不能满足应用要求。本项目将
光子晶体因其独特的周期结构及光学特性在全光计算,光通讯等光学器件方面呈现广阔的应用前景。但单分散乳胶粒的制备工艺繁琐及光子晶体涂膜强度差等问题限制了光子晶体的广泛应用。本项目基于聚合物结构性能容易调控的特点,设计并通过一步法乳液聚合合成了系列具疏水的聚苯乙烯硬核和亲水的聚丙烯酸软壳的单分散聚合物乳胶粒,并将其组装制备得到光子晶体膜。通过单分散乳胶粒软硬聚合物链段及亲疏水基团随组装条件发生的相反转,实现了聚合物胶体晶体膜机械强度的改善及浸润性的随意调控。并利用光子晶体的布拉格衍射的特点,发展了聚合物光子晶体在紫外防护,环保彩色涂层,保温材料及荧光增强等方面的应用,并取得了一系列有影响的实验结果,发表论文9篇,其中影响因子大于3的文章,包括Adv. Funct. Mater., Chem. Mater., ChemPhysChem, J. Mater. Chem.及Macromol. Rapid Commun. 5 篇,其中,在Macromol. Chem. Phys. 发表封面文章,在Adv. Funct.Mater.作为内封面文章发表。申请中国发明专利11项,会议论文6人次。