[發(fā)明專利]全光譜色彩調(diào)控的二維光子晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計及基于多孔氧化鋁材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310103598.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103243368A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋延林;葉常青;李風煜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/24;C23F17/00
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1.全光譜色彩調(diào)控的二維光子晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計及基于錐形多孔材料的二維光子晶體制備方法，其特征是：錐孔截面從底部到頂端不斷增大。制備方法以鋁層基底的錐孔氧化鋁薄膜為起始結(jié)構(gòu)。其中多孔氧化鋁薄膜是由具有底部到頂端內(nèi)徑逐漸增大的錐孔結(jié)構(gòu)為單元，以六方密堆積的形式排列?？芍苯釉谥频玫难趸X錐形孔材料表面，沉積納米尺度膜層，構(gòu)成復合薄膜體系具有明亮的色彩呈色；或?qū)㈠F孔氧化鋁結(jié)構(gòu)通過二次復形，可得到其他材料的錐孔結(jié)構(gòu)后，再沉積納米尺度膜層，構(gòu)成的復合薄膜體系，具有相同的效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1，錐形多孔氧化鋁材料的制備方法，其特征在于：對鋁薄膜材料電解，通過多步陽極氧化、溶解擴孔的交替工藝，制備了不同孔間距與深度的(不同長徑比)錐形結(jié)構(gòu)多孔氧化鋁材料。調(diào)節(jié)參數(shù)包括改變陽極氧化電壓、氧化時間、氧化溫度、電解液種類、濃度等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，構(gòu)造錐形多孔材料的具體實驗方法包括以下列舉的方法或下述方法的組合：

(1)采用重復交替進行陽極氧化和擴孔過程，制備出了具有高度有序的孔徑逐漸變細的倒圓錐狀孔道的多孔氧化鋁膜。

(2)通過改變陽極氧化和擴孔工藝的交替次數(shù)以及陽極氧化和擴孔的持續(xù)時間，制備出了具有不同長徑比的倒圓錐形孔道的多孔氧化鋁薄膜。

(3)結(jié)合兩步氧化法與多次循環(huán)氧化擴孔法，采用納米壓印技術(shù)與多次循環(huán)氧化擴孔相結(jié)合的方法，制備不同長徑比的高度有序錐孔材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，鋁薄膜材料包括電化學拋光處理的純鋁片；或者是在各種基材表面通過物理蒸鍍鋁層獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，多孔氧化鋁表面的納米膜其特征是：利用化學氣相沉積、物理氣相沉積、單原子沉積、電沉積、磁控濺射、灼燒等方法在上述的特殊結(jié)構(gòu)的多孔氧化鋁表面覆蓋一層納米尺度薄膜，均勻覆蓋在多孔氧化鋁的上表面、孔壁和孔底，增大空氣和多孔氧化鋁膜的界面反射率或調(diào)節(jié)下層基底鋁層的反射強度，實現(xiàn)對顏色的有效調(diào)控。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其特征是：所述的納米涂層材料可為金屬或無機物，選自金、銀、鋁、銅、鎘、鈦、石墨、碳管、煙灰中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，二次復形的材料可為高分子材料或無機材料，選自苯乙烯，PMMA，PDMS的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，所述的二維光子晶體通過調(diào)控多孔氧化鋁孔的深度或孔徑比，來實現(xiàn)不同色彩波段的呈現(xiàn)。