研究目的
研究光子晶体（PCs）在不同气体或蒸汽作用下有效折射率变化的机制，并提出两种物理模型（替代模型和填充模型）来解释挥发性有机化合物（VOCs）与小分子气体所呈现的不同行为。
研究成果
研究表明，二氧化硅光子晶体中PBG红移机制取决于气体或蒸汽类型。分别采用替代模型和填充模型来解释挥发性有机化合物与小分子气体的行为差异。将PBG位移转化为吸附气体体积分数，为选择性气体传感提供了新方法。
研究不足
该研究聚焦于二氧化硅光子晶体及其与特定气体和蒸汽的相互作用。所提出模型对其他类型光子晶体或更广泛气体范围的适用性尚未进行探究。
1：实验设计与方法选择：
通过自组装法制备二氧化硅光子晶体（PCs），研究将其暴露于不同气体和蒸汽中以观察光子带隙（PBG）的偏移情况。
2：样品选择与数据来源：
采用St?ber法合成不同尺寸的二氧化硅颗粒，通过调节氨水量控制其粒径。
3：实验设备与材料清单：
基于比色皿设计定制蒸气腔用于气体传感测量，二氧化硅颗粒由正硅酸乙酯（TEOS）、氨水和乙醇合成。
4：实验流程与操作步骤：
将二氧化硅光子晶体暴露于各类气体中，记录透射光谱以观测PBG偏移，并监测吸附-解吸行为。
5：数据分析方法：
运用布拉格-斯涅尔定律分析PBG偏移，根据二氧化硅与孔隙的体积分数计算有效折射率。
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glass cuvette
Used for UV-Vis spectroscopy in the custom vapor chamber.
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rubber sealing
Part of the custom vapor chamber to ensure gas tightness.
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gas inlet
Part of the custom vapor chamber for introducing gases.
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gas outlet
Part of the custom vapor chamber for expelling gases.
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UV-Vis spectrophotometry
Used to measure the transmittance spectra of silica PCs.
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