Page 87 - 《精细化工》2023年第11期

第 11 期 辛 华，等: 聚多巴胺/SiO 2 改性聚氨酯制备含结构色复合材料 ·2399·

2.2.3 光学性能分析 产生光子禁带，处于禁带位置的价电子不会进行跃
图 6 为非晶光子晶体 PDA/SiO 2 的 UV-Vis 漫反 迁，导致吸收率陡然降低，禁带结束后价电子继续
射光谱，图 7 为单分散 SiO 2 微球及非晶光子晶体 跃迁，吸收率回升 [17] 。
PDA/SiO 2 的光学数码照片。 由图 6 可知，PDA/SiO 2 -0.1c 与 PDA/SiO 2 -0.2c

的光子禁带中心波长在 600 nm 附近的吸光度明显
小于其他波段，与 SEM 验算推测的波长存在微小差
异，可推测为理论值是基于光子晶体的高度规整，
以面心立方为参数带入公式推演，而非晶光子晶体
PDA/SiO 2 存在的结构缺陷造成部分差异 [18-19] 。如图
7 所示，PDA/SiO 2 -0.1c 与 PDA/SiO 2 -0.2c 仍保持在
红色波长范围，且与外观颜色一致。而深蓝色的
PDA/SiO 2 -0.1a 外观颜色近乎于黑，进而在整个可见
光波段的吸光度均>1。同一粒径在包覆量不同的情

况下，深色的吸光度比浅色的吸光度高，表现为谱
图 6 非晶光子晶体 PDA/SiO 2 的 UV-Vis 漫反射光谱
Fig. 6 UV-Vis diffuse reflectance spectra of amorphous 线的上移，与图 7 表现一致。可以得出，非晶光子
photonic crystals PDA/SiO 2 晶体 PDA/SiO 2 可以通过调节 PDA 用量实现饱和度

非晶光子晶体内部结构存在入射光的条件下可 的调控。

图 7 单分散 SiO 2 微球及非晶光子晶体 PDA/SiO 2 样品的光学数码照片
Fig. 7 Optical digital photographs of monodisperse SiO 2 microspheres and amorphous photonic crystal PDA/SiO 2 samples

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2.3 复合材料 PDA/SiO 2 /PU 表征 2356 及 1685 cm 处的吸收峰透过率较 PU 均发生了
2.3.1 FTIR 分析 一定程度的增强，是由于 PDA/SiO 2 中的 N—H 键与
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图 8 为 PU 及复合材料 PDA/SiO 2 -0.1a/PU-0.6 PU 发生部分重合。1100 cm 为 Si—O—Si 键的反对
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的 FTIR 谱图。由图 8 可知，3580 及 1643 cm 为氨 称伸缩振动峰，以上分析表明，PDA/SiO 2 已成功引
基甲酸酯基团中的 N—H 键的伸缩振动和弯曲振动吸 入复合材料 PDA/SiO 2-0.1a/PU-0.6 中。
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收峰。2354 cm 为—NCO 的特征峰，因 PU 为—NCO 2.3.2 光学性能分析
封端，所以吸收峰较为尖锐。且 PDA/SiO 2 的引入没 图 9 为 PU 膜及复合材料 PDA/SiO 2 /PU 膜的
有影响 PU 的结构，PDA/SiO 2-0.1a/PU-0.6 在 3598、 UV-Vis 光谱，图 10 为 PU 膜及复合材料 PDA/SiO 2 /