[发明专利]一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法

权利要求书

1.一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)制备二氧化硅胶体微球/无水乙醇溶液；

(b)向步骤(a)制得的溶液中竖直放入玻璃片，采用垂直蒸发法在玻璃片表面制备二氧化硅胶体晶薄膜并进行烷基化处理；

(c)将步骤(b)制得的二氧化硅胶体晶薄膜固定于光学基底上，将基底水平放置于倒置光学显微镜载物台上，调节显微镜载物台，使光斑对焦于薄膜上，将显微镜光路中反射光线通过光纤接入光纤光谱仪，测量二氧化硅胶体晶薄膜的反射干涉光谱；

(d)将液晶通入步骤(c)制备的薄膜上，使得液晶进入薄膜的孔隙中，接着向薄膜中通入超纯水，实时测量反射干涉光谱；

(e)对选定反射干涉光谱波段进行谱线拟合，经过计算得到光学厚度该光学厚度，即当前的取向信息；

(f)再向薄膜中通入表面活性剂，表面活性剂的浓度为0.25～1mmol·L^-1，表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠中的任意一种，实时进行谱线拟合，得到的光学厚度变化即可反映液晶在有序多孔纳米薄膜中的排列取向变化。

2.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测量方法，其特征在于：所述二氧化硅胶体微球/无水乙醇溶液的质量体积比为1～2％。

3.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测量方法，其特征在于：所述步骤(b)中玻璃片在20～25℃下浸泡于食人鱼洗液中8～16h，然后使用纯净水冲洗4～5次，超纯水冲洗4～5次，在100～110℃下烘干备用。

4.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于：所述步骤(b)中垂直蒸发在20～25℃下进行，反应时间为5～7天。

5.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于，所述步骤(b)中烷基化处理包括以下步骤：

(1)配制烷基化试剂；

(2)将有序多孔二氧化硅胶体晶薄膜放入步骤(1)的溶液中30～40min；

(3)将经过步骤(2)处理的薄膜用二氯甲烷冲洗干净，氮气冲干，备用。

6.根据权利要求5所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于：所述步骤(1)中的烷基化试剂为5～6mmol·L^-1的十八烷基三氯硅烷或1～2mmol·L^-1的N-二甲基-N-十八烷基-3-氨丙基三甲基甲硅烷基氯化物。

7.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于，所述步骤(c)中的二氧化硅胶体晶薄膜的厚度为2500～4500nm。

8.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于：所述步骤(d)中液晶通入后，温度保持在35～40℃，通入超纯水和液晶的流速均为0.3～0.4mL/min。

9.根据权利要求1所述的一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测试方法，其特征在于：所述步骤(e)中谱线拟合方法为极值法，按照公式拟合光学厚度，其中，λ为波长，k′为相对阶数，nd为光学厚度。