[发明专利]一种紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将粒径为200±5nm的聚苯乙烯微球粉体超声分散于乙醇和去离子水的混合液中，然后加入氨水，充分混匀后向混合体系中加入硅源，搅拌反应后，离心取沉淀，沉淀经洗涤、干燥，制得PS@SiO₂核壳结构微球；

2)将PS@SiO₂核壳结构微球分散于无水乙醇中，制得含有SiO₂微球的乳浊液；

3)将玻璃基片垂直浸入含有SiO₂微球的乳浊液中，于40～50℃下干燥至含有SiO₂微球的乳浊液中的无水乙醇完全挥发后，在玻璃基片表面制得核壳结构光子晶体薄膜；

4)将核壳结构光子晶体薄膜在500～600℃还原气氛下煅烧1～4小时，制得紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜；

其中，步骤1)中聚苯乙烯微球粉体、乙醇及去离子水的用量比为0.03g：(25～40)mL：(1～3)mL，每30～45mL乙醇和去离子水的混合液中加入0.3～0.5mL质量分数为30％的氨水，步骤1)所述硅源是向混合体系中加入正硅酸乙酯，加入量为每0.03g聚苯乙烯微球粉体加入150～200μL正硅酸乙酯；

其中，步骤1)加入氨水后的充分混匀是在室温下采用磁力搅拌30～60min；加入硅源后的搅拌反应是在室温下磁力搅拌7～10h；步骤2)中PS@SiO₂核壳结构微球与无水乙醇的用量比为(0.1～0.25)g：10mL。

2.根据权利要求1所述的紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的离心是在4000～8000r/min下进行，离心时间为3～6min。

3.根据权利要求1所述的紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述对沉淀的洗涤是将沉淀先经过去离子水洗2～4次，再经过无水乙醇清洗2～4次。

4.根据权利要求1所述的紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜的制备方法，其特征在于，玻璃基片在使用前经过清洗：先在质量浓度为30％的双氧水溶液里浸泡10h，再用去离子水和无水乙醇各清洗2～3次。

5.采用权利要求1～4中任意一项所述的方法制得的紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜。