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专利号: 2021105508477
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
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:

1.一种反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料,其特征在于:所采用的薄膜材料的基底材料为聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酰胺及乙烯基环氧树脂中的一种;

所述薄膜材料通过多巴胺自聚合进行改性;改性后聚多巴胺层通过自聚合反应在反蛋白石型阵列结构表面沉积壳层。

2.根据权利要求1所述的反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料,其特征在于:所形成的壳层厚度为10nm‑50nm。

3.根据权利要求1所述的反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料,其特征在于:所获得的薄膜材料以紫外光为驱动实现信息印刷和擦除,其中印刷时的紫外光波长为365nm,擦除时的紫外光波长为254nm。

4.权利要求1所述反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料的制备方法,包括(1)制备蛋白石型光子晶体模板阵列,(2)制备高分子反蛋白石薄膜和(3)高分子薄膜的改性;其特征在于:

高分子薄膜的改性方法为:

将制备高分子反蛋白石薄膜置于pH值为8.5、浓度为10mM的三羟甲基氨基甲烷‑盐酸(Tris‑HCl)的缓冲溶液中,加入盐酸多巴胺,在催化剂的作用下室温搅拌30min即可得到PDA改性的高分子反蛋白石光子晶体纸;其中盐酸多巴胺用量与缓冲液体积的比例为0.01‑

0.5g/ml;

上述过程中所采用的催化剂包括但不仅限于硫酸铜、过硫酸铵、过氧化氢中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料的制备方法,其特征在于:

(1)制备蛋白石型光子晶体模板阵列,具体步骤为:选取单分散微球,通过自组装方法,将单分散微球按固定的周期性规律组装成三维有序的光子晶体阵列;

其中所述的单分散微球包括但不仅限于二氧化硅、二氧化锆、碳酸钙、硫化锌、硫化镉及及其他含硫无机微球,粒径为180nm‑500nm;

上述单分散微球的质量分数为2wt%‑20wt%,所采用的分散剂选自水、乙醇、无水乙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺中的一种或多种;

所述的组装方法包括但不限于垂直沉积法、浸渍提拉法、双基片自组装法及加热水平自组装法、旋涂法。

6.根据权利要求4所述反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料的制备方法,其特征在于:(2)制备高分子反蛋白石薄膜,具体步骤为:将聚合物分散液或可聚合前驱液均匀渗入步骤(1)中制备的蛋白石阵列中,经过固化或聚合过程,然后除去蛋白石模板,得到高分子基反蛋白石型多孔柔性薄膜;

其中所述的聚合物分散液或可聚合前驱液选自但不限于聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酰胺及乙烯基环氧树脂中的一种;

所述分散液或前驱液的固含量为4wt%‑10wt%;

固化的方式为热聚合或磁聚合或紫外光聚合;

除去蛋白石模板的方法选用酸刻蚀、碱刻蚀或者是高温刻蚀中至少一种。

7.权利要求1所述反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料在印刷中的应用,其特征在于:印刷具体步骤为:

首先选取合适的金属盐溶液,将其涂覆在待印刷区域,然后利用365nm的综合紫外光对其进行照射,通过调节上述盐溶液浓度,涂覆厚度、光照强度和时间等,控制金属沉积量,从而获得目标色彩印刷区域;

优选的,所采用的盐溶液浓度为0.01mmol/L‑0.1mmol/L;

2 2

所采用的紫外光的强度为50μW/cm‑500μW/cm;

紫外光的作用时长为5s‑100s;

紫外光的光斑直径大小20μm‑1000μm;

上述的金属盐选自但不限于:硝酸银、硝酸铜、高氯酸金、硝酸锌、硝酸铁中的一种。

8.根据权利要求7所述反蛋白石型光子晶体可重复使用薄膜材料在印刷中的应用,其特征在于:擦除具体步骤为:

将印刷有信息的光子晶体纸置于水中,利用254nm的紫外光对光子晶体纸进行照射,通过调节光照强度和时间控制金属离子从光子晶体纸上脱落,从而实现印刷物的擦除。