单分散纳米微球乳液的合成工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

大自然中的许多生物，如蝴蝶和孔雀，可显示出独特绚丽的色彩，这种依靠光与物体表面周期性纳米结构的相互作用而产生的色彩，被称为“结构色”。结构色是光线通过干涉，衍射和散射产生的。结构色具有高亮度、高饱和度、永不退色、虹彩现象、偏振效应等特点，而这些都是普通颜料色或色素色所不具备的，因此越来越受到科学界和工程界的关注。

制备出单分散性好的、性质稳定的胶体微球以及利用胶体微球自组装成胶体晶体模板成为制备光子晶体的关键步骤。一般采用的合成方法为无皂乳液聚合，其优点是得到的微球不含或含有微量的表面活剂。但在通常的无皂乳液聚合中人们多采用反应性乳化剂、表面活性引发剂、两亲性单体等来提高乳液体系的稳定性，实际上并没有达到真正去除乳化剂的目的。近年来，对以苯乙烯(St)为主单体的无皂聚合物体系研究得较多，而用无皂乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳胶粒的报道较少。与St相比，MMA是一种极性较大的单体，以MMA为主单体的乳胶粒表面亲水性较大，与生物体有良好的相容性，若在胶粒表面连上各种功能团，该类聚合物胶粒可在生物医学领域获得更广泛的应用。如何有效地控制乳胶粒的大小及分布，制备出表面洁净的单分散聚合物乳胶粒，是制备这类功能性乳液时必须首先解决的关键问题。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1）利用无皂乳液聚合反应合成乳胶微球

（2）制备光子晶体模板

3. 研究的方法与步骤

本课题采用的研究方法：查阅相关文献制定通过无皂乳液聚合法合成乳胶微球的实验方案，通过不断的实验改进，得到性质稳定的单分散光子晶体微球。

步骤：（1）准备阶段,查阅文献资料（2）设计实验方案（3）实验阶段（4）表征样品性能参数

4. 参考文献

1 张茂根,翁志学,黄志明,潘祖仁. mma/ba无皂乳液聚合机理研究--三阶段成粒机理 [j]. 高等学校化学学报, 1999 (11)

2 殷年伟,陈克强,康维. 超声无皂乳液聚合制备ba/st/am三元共聚物乳胶粒及其聚合机理研究 [j]. 高分子学报, 2006 (2)

3 刘宏波,汪长春. 不同尺寸单分散pmma/gma/dvb聚合物荧光微球的制备[j]. 化学学报，2008(10)

5. 计划与进度安排

1，2022-02-20～2022-03-20 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告

2，2022-03-20～2022-03-31 熟悉无皂乳液聚合的制备工艺，完成实验合成微乳液小球

3，2022-04-01～2022-04-20通过前期学习与实践，利用乳胶微球制备光子晶体模板