研究目的
通过交替组装聚(丙烯酰胺-N,N'-亚甲基双丙烯酰胺)(P(AM-MBA))纳米凝胶和二氧化钛(TiO2)纳米颗粒,设计并制备一种简单且具有介孔结构的一维光子晶体(1DPCs),作为高性能比色湿度传感器。
研究成果
制备的紫色多层光子晶体传感器表现出可逆且重复的湿度敏感性,其结构色变化几乎覆盖整个可见光谱范围。该传感器在响应速度和湿度变化平衡时间方面具有显著优势,可实现实时湿度监测。凭借高湿度灵敏度、低成本及简便的制备方法,这种光子晶体传感器有望成为环境监测中高效相对湿度检测器的应用选择。
研究不足
论文中未明确提及实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
通过交替旋涂P(AM-MBA)水溶液分散体和TiO2分散体在硅片上制备湿度传感器。
2:样品选择与数据来源:
P(AM-MBA)纳米颗粒通过反相乳液聚合制备,TiO2纳米颗粒作为高折射率组分使用。
3:实验设备与材料清单:
旋涂机(Laurell WS-650SZ-6NPP/LITE)、扫描电子显微镜(日立SU8200)、分光光度计(日立U-4100)、光纤光谱仪(EQ2000)。
4:0)、分光光度计(日立U-4100)、光纤光谱仪(EQ2000)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:在硅片上交替旋涂P(AM-MBA)和TiO2分散体,单层组装后于170°C加热60分钟。
5:数据分析方法:
使用分光光度计和光纤光谱仪获取反射光谱。
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获取完整内容-
Scanning electron microscope
SU8200
Hitachi
Used for capturing SEM images of polymer and TiO2 nanoparticles and 1DPC sensors.
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Spectrophotometer
U-4100
Hitachi
Used for obtaining the reflectance spectra of the PCs.
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Spin coater
WS-650SZ-6NPP/LITE
Laurell
Used for spin-coating P(AM-MBA) aqueous dispersion and TiO2 dispersion alternately on silicon wafers.
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Fiber Optic Spectrometer
EQ2000
Used for obtaining the reflectance spectra of the PCs.
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