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专利号: 2019109933609
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,该一维光子晶体包括1个以上由介孔二氧化钛薄膜和致密二氧化钛薄膜组成的介孔/致密二氧化钛薄膜对;

介孔/致密二氧化钛薄膜对是通过先旋涂介孔二氧化钛前驱体溶液,可见光固化,再旋涂致密二氧化钛前驱体溶液,可见光固化再煅烧后得到;

其中,

致密二氧化钛前驱体溶液是将二氧化钛前驱体与可见光固化体系溶于第一有机溶剂后得到;

介孔二氧化钛前驱体溶液是将二氧化钛前驱体、聚苯乙烯、反应性增容剂和可见光固化体系溶解于第二有机溶剂中后得到;

反应性增容剂是巯基丙酸季戊四醇酯和苯乙烯的反应产物,该反应产物为如下任意一种化学结构,或如下任意几种化学结构的混合物:二氧化钛前驱体为烷氧基钛和乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯的反应产物,该反应产物为如下任意一种化学结构,或如下任意几种化学结构的混合物:其中R为乙基、丁基或异丙基,n=1~5。

2.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,该一维光子晶体还包括基体,介孔/致密二氧化钛薄膜对中的介孔二氧化钛薄膜与该基体连接。

3.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,该一维光子晶体还包括基体,和与基体连接的致密二氧化钛薄膜,介孔/致密二氧化钛薄膜对中的介孔二氧化钛薄膜与该致密二氧化钛薄膜连接。

4.如权利要求1‑3任一所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,介孔/致密二氧化钛薄膜对中,介孔二氧化钛薄膜的厚度为60~350纳米,致密二氧化钛薄膜的厚度为10~

150纳米。

5.如权利要求1‑3任一所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,该一维光子晶体光子禁带中心波长在260~800纳米之间任意调节,禁带中心波长的最大反射率为97.3%。

6.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,反应性增容剂通过将巯基丙酸季戊四醇酯、苯乙烯和三乙胺室温下混合均匀并搅拌一段时间后,减压旋蒸除去未反应的苯乙烯和三乙胺获得;其中,巯基丙酸季戊四醇酯、苯乙烯的摩尔比为1:(1~5);三乙胺为巯基丙酸季戊四醇酯和苯乙烯质量之和的0.2~2%。

7.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,可见光固化体系包括光引发剂和助引发剂,光引发剂为樟脑醌,助引发剂为4‑二甲基氨基苯甲酸乙酯。

8.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,第一有机溶剂选自乙二醇单甲醚、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,第二有机溶剂选自甲苯、二甲苯、氯苯中的一种或几种。

10.如权利要求1所述的全二氧化钛一维光子晶体,其特征在于,可见光固化时间为10分钟;煅烧温度为400~700℃,煅烧时间为2~20分钟。

11.如权利要求1‑10任一所述的全二氧化钛一维光子晶体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)在衬底表面制备致密二氧化钛薄膜;

2)在步骤1)获得的致密二氧化钛薄膜表面旋涂介孔二氧化钛前驱体溶液,在惰性气体气氛下,可见光固化;

3)重复步骤2)0次以上;

4)再在其表面旋涂致密二氧化钛前驱体溶液,在惰性气体气氛下,可见光固化;

5)重复步骤4)0次以上;

6)煅烧,获得1个介孔/致密二氧化钛薄膜对;

7)重复步骤2)~步骤6)0次以上,获得所述全二氧化钛一维光子晶体。

12.如权利要求1‑10任一所述的全二氧化钛一维光子晶体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)在衬底表面旋涂介孔二氧化钛前驱体溶液,在惰性气体气氛下,可见光固化;

2)重复步骤1)0次以上;

3)再在其表面旋涂致密二氧化钛前驱体溶液,在惰性气体气氛下,可见光固化;

4)重复步骤3)0次以上;

5)煅烧,获得1个介孔/致密二氧化钛薄膜对;

6)重复步骤1)~步骤5)0次以上,获得所述的全二氧化钛一维光子晶体。