基于金属有机框架的光子晶体制备与应用研究进展

近年来,基于光子晶体优异的光学性能和金属有机框架(MOFs)特殊的多孔结构,使基于MOFs的光子晶体研究备受研究者们的关注。本文综述了近年来MOFs材料及其在光子晶体中的应用研究进展。首先简单介绍了MOFs和光子晶体的基本概况及MOFs与光子晶体相结合的优势,然后阐述了基于MOFs的光子晶体的制备方法,进一步概括了其应用现状,并总结了当前基于MOFs的光子晶体研究所存在的困境,最后展望了其未来的发展方向。这些工作为MOFs材料在光子晶体中的实际应用提供了策略支撑。      

基于金属有机框架化合物的非织造复合材料制备及其对废水中六价铬的去除

为解决水体中重金属六价铬(Cr(Ⅵ))的污染问题,利用聚氨酯(PU)对锆基金属有机框架化合物(UiO-66-NH2)进行接枝改性,将改性所得PU/UiO-66-NH2负载于聚丙烯(PP)非织造布上制备PU/UiO-66-NH2/PP非织造布复合材料,最后将其用于Cr(Ⅵ)的吸附与可见光催化还原.探讨UiO-66-NH2...     

纺织基材上P(St-MAA)/WPU复合光子晶体生色结构的快速制备及其性能

为快速制备兼顾结构色效果和结构稳定性的光子晶体生色结构,提出了一种采用填充法制备复合光子晶体的方法。先将聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))胶体微球预组装液喷涂于涤纶基材上制备光子晶体,再利用水性聚氨酯(WPU)对P(St-MAA)光子晶体上进行二次喷涂,最终得到P(St-MAA)/WPU复合光子晶体。探究WPU质量分数对光子晶体排列、结构色效果、结构稳定性的影响,并分析P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的光学性能。结果表明：喷涂WPU不会破坏光子晶体原有的规整排列,其会优先渗入P(St-MAA)微球间的缝隙中,逐渐替代原光子晶体内中的空气,最终实现对P(St-MAA)微球的包裹;WPU的填充使得P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的平均折射率增加,结构色色相产生红移现象;P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的结构稳定性高于P(St-MAA)光子晶体,且WPU的质量分数越大,稳定性改善程度越明显;喷涂WPU后所得的复合光子晶体结构仍呈现出良好的结构色效果且虹彩效应明显。研究结果为在纺织基材上快速制备兼具鲜艳结构色和稳定结构的光子晶体提供了简便方法,可推动光子晶体生色结...     

基于多孔SiO2微球的防串染吸色片制备与应用

针对日常家庭洗衣时深浅色衣物不能混洗及衣物在洗涤过程中掉落的染料易形成染料废水的问题,选用非织造布为基材,通过负载多孔二氧化硅(SiO₂)微球来制备洗衣防串染吸色片。设计防串染吸色片的组成结构,优化多孔SiO₂微球的质量浓度,观测制备所得防串染吸色片的表面形貌,分析微球的负载牢度,并将防串染吸色片用于染料吸附以观察防串染效果。结果表明：防串染吸色片包括非织造布基材、聚多巴胺(PDA)粘合层和多孔SiO₂微球层三层结构;多孔SiO₂微球带有负电性,适宜于吸附阳离子型染料,其质量浓度越高,对染料的吸附性越强;制备所得防串染吸色片中,纤维表面均匀地分布着多孔SiO₂微球,微球集合在一起将纤维包裹;防串染吸色片在经历水洗后失重率仅为2.3%,证明微球在非织造布基材上具有良好的负载牢度;将防串染吸色片用于涤纶阳离子纱(CDP)的混洗试验,发现其对染料具有明显的吸附性,浅色CDP布料未出现沾色现象。此研究成果可为深浅色衣物的混洗提供实践依据。     

基于GIS技术的方便水库面源污染控制方案研究

以南京市溧水区方便水库为研究对象,运用GIS技术并结合RS技术对整个汇水区域进行污染源的解析,确定污染关键因素以及重点污染区域,在此基础上,提出符合该水源地现状的最优保护方案。结果表明:在整个汇水区域中,耕地面积所占比例最大,且主要集中在青龙桥河、谢家棚河和西南村河3个水库主要来水河流流域内。青龙桥河和谢家棚河流域是污染负荷排放量最大的区域,其次是西村河和西南村河流域。在兼顾污染物去除率和成本的前提下,生态沟渠-生态塘技术是最优农田径流污染控制技术,其次为生态拦截缓冲带技术;生物接触氧化-人工湿地处理技术是农村生活污水最优控制技术。     

SiO2溶胶对P（St-MAA）光子晶体生色结构的稳固性增强作用

提出采用后填充方式制备兼具稳固性和良好结构色效果的复合光子晶体。通过采用胶体微球自组装法制备图案化聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）(P（St-MAA）)光子晶体生色结构,然后利用SiO₂溶胶对P（St-MAA）光子晶体进行填充。优化了SiO₂的填充条件,并对比了填充前后光子晶体生色结构的结构色效果和稳固性变化情况。结果表明:粒径分别为230 nm、250 nm和287 nm的P（St-MAA）胶体微球可构筑得到排列规整、结构色明亮的光子晶体,但晶体层的稳固性不佳;当SiO₂浓度不超过30wt%,填充时间不超过5 min时,可制备得到结构色仍旧较明亮的SiO₂-P（St-MAA）复合光子晶体;在相同的稳固性测试条件下,复合光子晶体稳固性明显提升,结构色效果不易消减,这主要归因于SiO₂起到了类似"桥梁"的作用,加强了相邻P（St-MAA）胶体微球间的黏连,并增强了光子晶体层与基材间的黏性。本研究将为构筑高质量光子晶体提供新思路,有望推动光子晶体生色结构的实际应用。