[发明专利]一种具有光催化效应的红色光子晶体结构色薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有光催化效应的红色光子晶体结构色薄膜的制备方法，首先，将粒径为285±5nm的SiO₂微球粉体和聚乙烯吡咯烷酮混合后加水制成PVP修饰的SiO₂微球；然后加入无水乙醇中超声处理得含有SiO₂微球的乳浊液；其次，配制氢氧化锂-乙醇和乙酸锌-乙醇的混合液；将含有SiO₂微球的乳浊液滴加到该混合液中，反应后过滤，沉淀物经洗涤、离心、干燥处理后再经热处理制得具有光催化功能的SiO₂@ZnO核壳结构微球；再次，将SiO₂@ZnO核壳结构微球加乙醇经超声分散制得乳浊液；最后，将玻璃基片采用垂直沉积法垂直插入该乳浊液中生成具有光催化效应的红色光子晶体结构色薄膜。本发明方法简单易行，对环境无污染，能大规模工业生产，具有广阔的应用前景。

主权项

一种具有光催化效应的红色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)按1:(1～3)的质量比取粒径为285±5nm的SiO₂微球粉体和聚乙烯吡咯烷酮，混合后加水，充分搅拌反应后过滤，将沉淀经洗涤、离心及干燥处理，得到PVP修饰的SiO₂微球；按(0.1～0.25)g：10mL的料液比，将PVP修饰的SiO₂微球加入无水乙醇中超声混合处理，得到含有SiO₂微球的乳浊液；2)按1：(1～3)的质量比取氢氧化锂和乙酸锌，将氢氧化锂和乙酸锌分别用无水乙醇溶解，搅拌混合均匀，分别得到氢氧化锂‑乙醇混合液和乙酸锌‑乙醇混合液；将乙酸锌‑乙醇混合液于50～70℃恒温水浴下处理至体系温度稳定后，按1:1的体积比，将氢氧化锂‑乙醇混合液滴加到乙酸锌‑乙醇混合液中，搅拌均匀，制得混合液；3)按1：(10～14)的体积比，将步骤1)中制得的含有SiO₂微球的乳浊液滴加到步骤2)制得的混合液中，充分搅拌反应后过滤，将沉淀经洗涤、离心、干燥处理后，在300～500℃热处理2～6h，得到具有光催化功能的SiO2@ZnO核壳结构微球；4)将SiO2@ZnO核壳微球加无水乙醇，配成质量百分比为0.25～0.45％的混合液，将混合液超声分散，制得含有SiO2@ZnO核壳结构微球的乳浊液；5)将洁净的玻璃基片垂直放入含有SiO2@ZnO核壳结构微球的乳浊液中，于40～60℃真空干燥至乙醇挥发完全后，在玻璃基片表面生成具有光催化效应的红色光子晶体结构色薄膜。