Page 86 - 《精细化工》2023年第11期

·2398· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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伸缩振动峰重合，同时在 1510 cm 处出现了 N—H
如表 5 所示，其中，D SEM 为 SEM 测得的单分散 SiO 2
微球的实际粒径，nm；λ SEM 为单分散 SiO 2 微球的实 键的弯曲振动吸收峰，表明 PDA/SiO 2 的成功包覆。
际粒径对应光子带隙的中心波长，nm。
通过图 3 可以得到 SiO 2 -a、SiO 2 -b、SiO 2 -c 的实
际粒径分别为 187、245、274 nm，且微球均一度较
高。鉴于 DLS 测试原理的限制，导致测得的水合粒
径与实际粒径存在误差 [16] 。带入 Barrg-Snell 公式 [14]
得到对应光子带隙的中心波长及可见光颜色，实际
粒径及对应颜色的波长都在合理范畴内。

图 4 SiO 2 -a 和 PDA/SiO 2 -0.1a 的 FTIR 谱图
Fig. 4 FTIR spectra ofSiO 2 -a and PDA/SiO 2 -0.1a

2.2.2 TEM 分析
图 5 为 SiO 2 -c 和 PDA/SiO 2 -0.1c 的 TEM 图。

图 3 SiO 2 -a（a、a1）、SiO 2 -b（b、b1）和 SiO 2 -c（c、c1） 图 5 SiO 2 -c（a、b）和 PDA/SiO 2 -0.1c（c、d）的 TEM 图
的 SEM 图 Fig. 5 TEM images of SiO 2 -c (a, b) and PDA/SiO 2 -0.1c (c, d)
Fig. 3 SEM images of SiO 2 -a (a, a1), SiO 2 -b (b, b1) and
SiO 2 -c (c, c1) 由图 5 可见，圆滑规整的 SiO 2 经 PDA 包覆后
呈明显粗糙的“树莓状”。PDA 均匀地包覆在单分
表 5 SEM 和 DLS 测定的粒径及波长的参数对比 散 SiO 2 微球上，且包覆程度较为一致，因 SiO 2 表面
Table 5 Comparison of SEM and DLS particle size and
wavelength parameters 的硅羟基会与 DA 的酚羟基和氨基形成较强的氢
样品 D SEM/nm λ SEM/nm D DLS/nm λ DLS/nm 颜色 键，从而诱导 DA 以 SiO 2 为核进行自聚，形成以 SiO 2
SiO 2-a 187 446 230 549 蓝 为核、具有较强黏附性及反应活性的 PDA 为不规则
SiO 2-b 245 585 270 644 绿 状外壳的“树莓状”结构。由图 5a、c 可以看出，随
SiO 2-c 274 654 309 737 红 着 PDA 包覆的完成，单分散 SiO 2 微球间在自排布
过程中不再以热力学为主导的“点对点”的形式结
2.2 非晶光子晶体 PDA/SiO 2 的表征 合。PDA 具有的黏附性及大量氨基及羟基增大了微
2.2.1 FTIR 分析 球间的接触面积导致黏结强度提高。PDA/SiO 2 -0.1c
图 4 为 SiO 2 -a 和 PDA/SiO 2 -0.1a 的 FTIR 谱图。 的聚集程度增大，导致结构强度和稳定性有所提
由图 4 可以看出，SiO 2-a 经 PDA 包覆后，3375 cm –1 升。非晶光子晶体 PDA/SiO 2 -0.1c 在小尺度内表现
处的吸收峰变宽。PDA 与 SiO 2 形成氢键与羟基的 为有序结构，达到非晶光子晶体形成的条件。