[发明专利]一种具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法

权利要求书

1.一种具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、乳化剂加入去离子水中，室温充氮排氧，搅拌溶解，氮气气氛下进行反应，然后加入引发剂继续反应，经透析，得到温敏性的纳米水凝胶PNIPAM；

步骤2)：将步骤1)得到的纳米水凝胶PNIPAM用去离子水稀释，加入交联剂，氮气气氛下搅拌，室温下依次加入单体丙烯酸、引发剂、催化剂持续搅拌，经透析，得到互穿网络IPN结构的纳米水凝胶PNIPAM/PAA；

步骤3)：将步骤2)得到的纳米水凝胶PNIPAM/PAA经过充氮排氧后分成多份，室温下分别依次加入不同浓度的Fe²⁺、NaNO₂、氨水，氮气气氛下搅拌反应，经透析，得到温敏性磁性IPN结构的纳米水凝胶IPN/Fe₃O₄；

步骤4)：向步骤3)得到的纳米水凝胶IPN/Fe₃O₄加入单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂，室温充氮排氧，氮气气氛下搅拌，然后升温反应，加入引发剂继续反应，经透析，得到具有核壳结构的磁性纳米水凝胶PNIPAM@(IPN/Fe₃O₄)；

步骤5)：将步骤3)得到的含Fe₃O₄量不同的纳米水凝胶IPN/Fe₃O₄与步骤4)得到的核壳结构的磁性纳米水凝胶PNIPAM@(IPN/Fe₃O₄)混合，浓缩至2～8wt％，室温下静置自组装，得到具有缺陷的响应性光子晶体。

2.如权利要求1所述的具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的交联剂为N,N'-双(丙稀酰)胱胺，乳化剂为十二烷基硫酸钠，引发剂为过硫酸铵；步骤2)中的交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵，催化剂为焦亚硫酸钠；步骤3)中的氨水的质量浓度为25～30％；步骤4)中的交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵。

3.如权利要求1或2所述的具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、乳化剂、引发剂、催化剂的质量比为100：1～3：2～5：3～6：3～6；步骤2)中PNIPAM、单体丙烯酸、交联剂、引发剂、催化剂的质量比为100：5～20：5～30：3～6：3～6；步骤3)中PNIPAM/PAA、Fe²⁺、NaNO₂、氨水的用量比为100g：0.007～0.07g：0.001～0.100g：0.01～1mL；步骤4)中IPN/Fe₃O₄、单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、引发剂的用量比为100mL：0.05～0.3g：0.0025～0.075g：0.005～0.09g；

4.如权利要求1所述的具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为25～35min；初次反应的温度为60～80℃，反应时间为30～50min；继续反应的时间为1～4h。

5.如权利要求1所述的具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中去离子水稀释的倍数为5～10倍；搅拌均采用磁力搅拌；初次搅拌时间为15～40min；持续搅拌时间为15～60min。

6.如权利要求1所述的具有缺陷的响应性光子晶体的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中充氮的时间为20～40min；搅拌采用机械搅拌；加入Fe²⁺后的搅拌时间为20～60min；加入NaNO₂后的搅拌时间为5～20min；加入氨水后的搅拌时间为1～3h。