中科院化學所在非對稱性TiO2粒子的制備與有序排列方面取得新進展
2011-05-06 來源：中國聚合物網
光子晶體可對光子運動進行調控，在未來信息技術方面具有廣泛的應用，具有巨大的研究價值。通常光子晶體由球形膠體顆粒緊密堆積而成，理論研究表明，由球形膠體顆粒緊密堆積而成的簡單面心立方結構（FCC）光子晶體由于其結構對稱性引起的能帶簡并使其較難實現完全光子帶隙，而通過引入非球形的晶胞顆粒則能消除能級簡并, 從而產生完全的光子帶隙。近年來研究人員對非對稱性粒子的制備和有序排列尤為關注。
在國家自然科學基金委、科技部、中國科學院和化學所的支持下，化學所高分子物理與化學實驗室的科研人員應用sol-gel和聚合物自組裝，成功制備了有序排列的半球狀及蘑菇狀TiO2顆粒。該方法通過TiCl4/PS/CHCl3溶液揮發自發形成六方有序排列的“微反應池”，TiCl4在“微反應池”中sol-gel轉換生成TiO2，并以“微反應池”為模板形成非對稱性顆粒，得到具有仿生結構的半球狀或蘑菇狀TiO2顆粒，鑲嵌于蜂窩狀PS基體的有序復合結構，實現非對成性顆粒的二維有序排列，并通過粘揭可得到類似昆蟲復眼的微棱鏡陣列結構。此方法具有操作過程簡單、成本低、可大規模制備等優點。相關結果發表于J. Am. Chem. Soc.，2011，133，3736-3739。
有序排列非對稱性TiO2粒子制備示意圖
有序排列非對稱性TiO2粒子掃描電鏡照片
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（責任編輯：佳）
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