[發(fā)明專利]一種微納多孔陷光結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110751043.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113512229B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嘯;李朝龍;樸明星;史浩飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08J9/26
• 分類號(hào): C08J9/26;C08J7/00;C08J7/04;C08J5/18;C08L27/18;G02B5/00
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明的目的是提供一種微納多孔陷光結(jié)構(gòu)及其制備方法。即針對(duì)傳統(tǒng)制備工藝中對(duì)選擇性光學(xué)吸收結(jié)構(gòu)精確控制性較差的缺點(diǎn)，提供了一種尺寸可精準(zhǔn)調(diào)控的多孔光學(xué)吸收結(jié)構(gòu)及其制備方法，通過(guò)引入標(biāo)準(zhǔn)尺寸的致孔劑構(gòu)建尺度精準(zhǔn)的光學(xué)吸收結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與目標(biāo)吸收光源的波長(zhǎng)尺度精準(zhǔn)匹配，實(shí)現(xiàn)在該特定波段下的高效光學(xué)吸收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陷光結(jié)構(gòu)材料。

背景技術(shù)

選擇性吸收結(jié)構(gòu)是一種能夠在特定目標(biāo)波段進(jìn)行較高光吸收而在非特定目標(biāo)波段進(jìn)行較低光吸收的功能性光學(xué)結(jié)構(gòu)，在輻射制冷、熱量控制、能量富集等需要對(duì)光進(jìn)行選擇性吸收的場(chǎng)景中起到重要作用。例如，用于太陽(yáng)能吸收的光學(xué)結(jié)構(gòu)需要其在可見(jiàn)光波段具有較高的吸收率，而在紅外波段具有很低的吸收率和發(fā)射率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的高效富集作用。現(xiàn)有的選擇性吸收結(jié)構(gòu)主要通過(guò)電鍍、噴涂、電化學(xué)、鍍膜和氣相沉積等手段來(lái)制備，能夠在功能上實(shí)現(xiàn)對(duì)光的選擇性吸收，但難以精確地控制目標(biāo)吸收波段與非目標(biāo)吸收波段的范圍和界線。隨著空天技術(shù)、武器裝備的不斷發(fā)展，對(duì)選擇性吸收結(jié)構(gòu)的吸收精度、準(zhǔn)度和效率方面提出了更高的要求，制備出吸收波段精準(zhǔn)可調(diào)控的高效吸收結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的探索。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種微納多孔陷光結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

(1)制備微米或納米級(jí)的無(wú)機(jī)粒子作為致孔劑；

(2)將無(wú)機(jī)粒子分散嵌入在高分子模板表面；

(3)經(jīng)過(guò)刻蝕去除無(wú)機(jī)粒子后，在高分子模板表面形成多孔陷光結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，步驟(1)包括以下步驟：

(1-1)無(wú)機(jī)粒子分散液的制備：將無(wú)機(jī)粒子二氧化硅與去離子水、表面活性劑、堿性穩(wěn)定劑混合研磨，制備二氧化硅分散液；

其中，各個(gè)成分配比為：

二氧化硅100-2000份

去離子水8000-9900份

非離子型表面活性劑2-500份

堿性穩(wěn)定劑1-500份(1-2)浸潤(rùn)液的制備：將二氧化硅分散液與聚四氟乙烯乳液混合制備浸潤(rùn)液；

其中，各個(gè)成分配比為：

二氧化硅分散液10-99份

聚四氟乙烯乳液2-90份

浸潤(rùn)液2-80份。

進(jìn)一步，步驟(2)包括以下步驟：

(2-1)高分子模板的浸潤(rùn)：

將聚四氟乙烯高分子模板表面洗凈后浸入步驟(1-2)中的浸潤(rùn)液中，干燥后，二氧化硅與聚四氟乙烯的偶合粒子分布在模板表面；

(2-2)粒子嵌入：

將經(jīng)過(guò)步驟(2-1)處理的聚四氟乙烯高分子模板進(jìn)行熱處理，使偶合粒子嵌入模板表層，然后將模板緩慢降至室溫。

進(jìn)一步，步驟(3)中，將經(jīng)過(guò)步驟(2-2)處理得到的模板表面用氫氟酸刻蝕，用去離子水或乙醇溶液超聲清洗，干燥后得到多孔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，步驟(1-1)中：

所述的無(wú)機(jī)粒子為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的納米或微米級(jí)二氧化硅粒子；

所述的研磨方式為砂磨法或球磨法；

所述的表面活性劑為非離子型表面活性劑或堿性條件下為非離子型的兩性表面活性劑；

所述的堿性穩(wěn)定劑為金屬氫氧化物；

分散液PH值為7-9。