超順磁功能分子制備及性能研究.pdf

1、本論文制備了一種能夠呈現(xiàn)特殊顏色效果的超順磁性功能分子，并對其分散液的呈色性能做了相關的研究。分散在溶劑中的這種功能分子能夠在磁場誘導下自組裝成光子晶體結構，通過磁調(diào)控可呈現(xiàn)特定的結構色，本文制備出的樣品實現(xiàn)了在可見光范圍內(nèi)從藍色到紅色的調(diào)控。制備這種功能分子所采用的方法是高溫水解法，在高溫環(huán)境下對三價鐵離子進行水解、還原，最終脫水生成磁性微球，并在反應物中添加了聚丙烯酸，以改善分子的分散性能。為了使微球性能更加穩(wěn)定，還采用Stober

2、法在堿性條件下對微球表面進行了硅修飾，獲得了性能穩(wěn)定的硅磁微球。理論方面的研究是將磁組裝生成的結構模型化，設置球半徑R,晶面間距M,同一晶面上的球間距F，晶面層數(shù)C四個結構參數(shù)，利用時域有限差分法(FDTD)分析每一個結構參數(shù)對其呈色性能的影響。通過性能檢測，發(fā)現(xiàn)制備出的產(chǎn)物具有較好的超順磁性能和分散性，顆粒呈球狀;沒有硅修飾的產(chǎn)物分散在水中呈現(xiàn)的顏色反射率低，約為10％，并且性能不穩(wěn)定，存放約4天就失去了呈色性能;硅修飾的產(chǎn)物呈色性能

3、高，反射率達到了約30％，并且存放時間長，性能穩(wěn)定，其呈色性能并不隨著時間的增加而有所改變，能存放90天以上，光譜調(diào)控具有可逆性;隨著光照強度以及光照角度的變化，分散液的光學衍射特性會有所變化，表現(xiàn)出各向異性。同時，理論研究得出了結構模型呈現(xiàn)出理想的顏色參數(shù)組合，并且發(fā)現(xiàn)改變晶面間距M所引起的光譜性能的變化與實驗中用磁場調(diào)控微球體系所引起光譜性能變化規(guī)律是一致的，改變微球功能分子之間的間距將導致其衍射顏色的變化，同時，其他三個結構參數(shù)對