[发明专利]一种形貌可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒及其制备方法

权利要求书

1.一种形貌与尺寸可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒，其特征在于光子晶体微粒的外表面由单分散胶体微球以面心立方周期性结构堆砌而成，微粒内部为长程无序结构，在单分散胶体微球的间隙填充有Fe₃O₄纳米微粒或碳黑微粒或石墨烯颗粒或三者的混合物纳米微粒，Fe₃O₄纳米微粒或碳黑微粒或石墨烯颗粒的粒径是2～50nm。

2.根据权利要求1所述的光子晶体微粒，其特征在于单分散胶体微球是单分散聚苯乙烯胶体微球、单分散聚甲基丙烯酸甲酯胶体微球、单分散聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸胶体微球和单分散二氧化硅胶体微球其中的一种。

3.根据权利要求1所述的光子晶体微粒，其特征在于光子晶体微粒的形貌为球形或椭球形或凹球形。

4.根据权利要求1所述的光子晶体微粒，其特征在于光子晶体微粒的尺寸为10μm～1500μm。

5.根据权利要求3所述的光子晶体微粒，其特征在于椭球形光子晶体微粒的长径比为1.05～1.5。

6.根据权利要求1所述的光子晶体微粒，其特征在于光子晶体微粒光子带隙为200～2500nm，0^o～75^o色彩和反射峰位置保持恒定。

7.一种形貌与尺寸可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将单分散胶体微球乳液超声分散后形成乳液，在上述乳液中加入质量分数为0.1%～5%、粒径为2～50nm的Fe₃O₄纳米微粒或碳黑微粒或石墨烯颗粒或者三者的混合物，超声分散后，通过喷涂或滴涂或喷墨打印的方式分散到天然或者仿生制备的普通超疏水基底上，形成乳液滴；或者在上述单分散胶体微球乳液中加入浓度为0.005～0.2mol/L的乳化剂，超声分散后，通过喷涂或滴涂或喷墨打印的方式分散到天然或者仿生制备的普通超疏水基底上，形成乳液滴；或者在上述单分散胶体微球乳液中加入质量分数为0.1%～10%的乙醇，超声分散后，通过喷涂或滴涂或喷墨打印的方式分散到天然或者仿生制备的普通超疏水基底上，形成乳液滴；

在温度为15℃～90℃，相对湿度为15%～90%的条件下将乳液滴

充分干燥，得到形貌与尺寸可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于单分散胶体微球乳液中单分散胶体微球的质量分数为5%～60%，余量为水，单分散胶体微球的粒径为80～1100nm，乳液滴的直径为11μm～1600μm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于超疏水基底与水的静态接触角为150°～180°，超疏水基底优选自荷叶叶片、紫罗兰叶片、三叶草叶片、银杏叶片其中之一，或者通过聚二甲基硅氧烷对上述任意一种叶片进行复形得到的超疏水基底，或者疏水二氧化硅修饰的聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯其中之一。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、全氟辛酸钠、乙二醇其中的一种。