[发明专利]一种水凝胶光子晶体微球及其制备与应用

摘要

本发明公开了一种水凝胶光子晶体微球及其制备与应用，其中该制备方法包括以下步骤：(1)二氧化硅乳液液滴的制备；(2)二氧化硅光子晶体微球的制备；(3)二氧化硅‑水凝胶杂化光子晶体微球的制备：将丙烯酰胺、丙烯酸、甲叉双丙烯酰胺和光引发剂透进二氧化硅光子晶体微球中，再用紫外光照射使丙烯酰胺和丙烯酸单体固化，即得到二氧化硅‑水凝胶杂化光子晶体复合微球；(4)反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球的制备。本发明制备得到的水凝胶光子晶体微球具有三维有序多孔结构，多孔呈紧密的六方堆积的有序结构，能够解决现有水凝胶光子晶体薄膜具有角度依赖性及对小分子响应速度慢的技术问题。

主权项

1.一种水凝胶光子晶体微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)二氧化硅乳液液滴的制备：将二氧化硅纳米粒子分散在水中得到悬浮液；接着，采用微流控技术将所述悬浮液作为分散相，在连续相二甲基硅油的剪切力作用下，使所述分散相形成分散的二氧化硅乳液液滴；(2)二氧化硅光子晶体微球的制备：将所述步骤(1)中得到的所述二氧化硅乳液液滴收集在聚四氟乙烯培养皿中，然后在50℃～80℃下处理24h～96h使所述二氧化硅乳液液滴中的水分挥发完全；然后，用正己烷清洗该二氧化硅乳液液滴除去二甲基硅油，接着再将所述二氧化硅乳液液滴在600℃～1000℃下煅烧2h～8h，即得到二氧化硅光子晶体微球；(3)二氧化硅‑水凝胶杂化光子晶体微球的制备：将所述步骤(2)中得到的所述二氧化硅光子晶体微球在王水中浸泡1h～10h；然后用去离子水清洗，除去该二氧化硅光子晶体微球表面的杂质；然后，将丙烯酰胺、丙烯酸、甲叉双丙烯酰胺和光引发剂作为分散质分散在水中形成第一分散系，接着，将该第一分散系渗透进所述二氧化硅光子晶体微球中，再用紫外光照射使所述丙烯酰胺和所述丙烯酸单体固化，即得到二氧化硅‑水凝胶杂化光子晶体复合微球；(4)反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球的制备：将所述步骤(3)中得到的所述二氧化硅‑水凝胶杂化光子晶体复合微球浸泡在氢氟酸溶液中，除去该复合微球中的二氧化硅纳米粒子；然后用去离子水清洗，即得到反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球；(5)反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球的后修饰：将所述步骤(4)中得到的所述反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球浸泡在3‑丙烯酰胺基苯硼酸和1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐作为分散质的第二分散系中，然后用去离子水清洗，即得到含有官能团3‑丙烯酰胺苯硼酸的反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球。