膠體晶體的自組裝動(dòng)力學(xué)以及光學(xué)性能研究.pdf

1、膠體系統(tǒng)作為一種很好的原子/分子體系的模擬系統(tǒng),被廣泛用于晶體的形核、相轉(zhuǎn)變和缺陷生成等過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究。一般而言,膠體體系在一定體積分?jǐn)?shù)下的聚集可通過(guò)施加外加電場(chǎng),磁場(chǎng),毛細(xì)作用,重力等實(shí)現(xiàn),因此外場(chǎng)可以作為改變聚集態(tài)(相變)的驅(qū)動(dòng)力。其中,外加電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)由于其易于控制、使用范圍廣而被普遍采用。近年來(lái),相關(guān)膠體的行為及結(jié)晶過(guò)程的理論很多,但是彼此之間仍然存在著很多爭(zhēng)議,因此需要更多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以確認(rèn)。
　　 另外尺度均一,尺寸可

2、控的膠體顆粒的制備及其大面積有序化組裝是目前仍然沒(méi)有解決的問(wèn)題。本論文從以上兩個(gè)方面展開(kāi)了研究,其主要內(nèi)容和取得的成果具體歸納如下:
　　 1.研究膠粒在可變交流電場(chǎng)下的運(yùn)動(dòng)模式:首先,構(gòu)造出以一片ITO導(dǎo)電玻璃和另一片表面刻上負(fù)性光刻膠圖案的ITO導(dǎo)電玻璃分別作為正負(fù)電極,硅膠片置于兩電極之間作為中間層的封閉實(shí)驗(yàn)槽。然后將一定濃度的膠粒懸浮液加入到封閉的實(shí)驗(yàn)槽內(nèi),接入可變交流電信號(hào),通過(guò)調(diào)節(jié)交流電場(chǎng)的頻率來(lái)改變膠粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),

3、并且用光學(xué)顯微鏡對(duì)膠粒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和記錄。最后從力學(xué)的角度對(duì)膠粒的運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行分析,對(duì)膠粒隨著頻率而變化的運(yùn)動(dòng)模式給出了較為完整的解釋。
　　 2.采用乳液聚合法制備出具有高圓度,窄粒徑分布,單分散,粒徑可控的聚苯乙烯膠粒。通過(guò)改變引發(fā)劑的量制備出粒徑為200 nm,250 nm和285 nm的聚苯乙烯膠粒。利用掃描電鏡對(duì)膠粒形貌進(jìn)行表征,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,三種不同粒徑的膠粒其粒徑分布分別為1.2％,1.6％和0.7％,均小于5