采用改进的Stöber溶胶-凝胶法,以氨水为碱性催化剂,通过改变乙醇和水的比例,制备出粒径范围为230~430nm的均匀SiO2微球,并探究了反应时间、正硅酸乙酯(TEOS)滴定速度对其粒径和均匀度的影响。扫描电镜(SEM)及动态光散射测试显示,改变乙醇和水的比例、反应时间及TEOS的滴定速率可以很好地调控SiO2微球的尺寸和圆滑度。研究结果表明,随着乙醇浓度的增大,SiO2粒径减小;随着TEOS滴定速率的减小,SiO2粒径相对减小且更加均匀圆滑;反应时间延长,粒径逐渐变大,最后在4h后粒径逐渐趋于稳定且保持不变。同时,微球通过垂直自组装法形成的光子晶体薄膜具有明显的结构色,进一步验证了改变乙醇和水的比例能得到尺寸均一、高圆滑度的SiO2微球。
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基金资助
国家自然科学基金(51873003);北京市教委科技重点项目(KZ201910012015);北京学者计划(RCQJ20303)