CN117024836B - 一种光调控的光子晶体材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光调控的光子晶体材料及其制备方法与应用，属于光子晶体材料制备技术领域，将带有光响应基团的两亲性嵌段共聚物溶于与水互不相溶的有机溶剂中，配成聚合物溶液，在紫外光照后将溶液过滤，分散在含有表面活性剂的超纯水溶液中形成液滴，在固定湿度、温度条件下挥发有机溶剂制备有序多孔结构的光子晶体材料。通过调节光照时间控制形成光子晶体球的颜色，形成的光子晶体球颜色可覆盖整个可见光范围。本发明的制备方法简单，可重复性强，避免了传统制备光子晶体方法的繁琐过程、耗时长、耗能高等问题，也进一步避免了通过合成大量精确分子量聚合物刷制备全光谱结构色的过程，具有准确性、高效性。
Description
技术领域
本发明属于光子晶体材料制备技术领域，尤其涉及一种光调控的光子晶体材料及其制备方法与应用。
背景技术
结构性有色材料因其内部光子禁带结构的存在可以调控光的传播路线，所以具有持久绚丽的色彩。由于结构色的产生依靠其光子晶体自身的结构，所以不会像普通颜料或色素随着时间而褪去，同时具有高亮度，高饱和度，虹彩现象和偏振效应等特点，这是普通颜料或色素所不具备的，因此在各个领域受到了大家的广泛关注。
目前比较常用的制造光子晶体的方法主要自组装，这对于模仿自然界物种的颜色有重要意义。科研人员通常是使用嵌段共聚物或者胶体粒子自组装的方法获得的。但这两种方法都有一定的缺点。通过嵌段共聚物制备的方法由于两个嵌段的不相容性会导致发生微相分离，进而自组装成光子晶体，但该种方法获得的周期尺寸通常较小，在100nm以内，要想提高周期尺寸，需要提高嵌段共聚物的分子量，但随着分子量的提高，必然导致链段高度缠结、自组装效率降低等问题。而胶体粒子自组装后通常填充无机材料以实现光子晶体的特性，这个过程制备步骤复杂、且耗时长、实验条件苛刻。所以需要更好的方法制备光子晶体材料。
通过刷状聚合物自组装制备光子晶体是未来制备结构色材料重要的方法，并且可以通过改变分子刷的分子量大小调整光子晶体材料最终的颜色。但分子刷需要多步的化学合成，所以要制备一系列的颜色的光子晶体比较困难且耗时较长。
发明内容
为解决现有技术中光子晶体材料制备工艺复杂、难以精确调控等问题，本发明提供了一种光调控的光子晶体材料及其制备方法与应用，为光子晶体颜料在实际生产应用中的大规模使用提供了可行性。
为实现上述目的，本发明提供了：
技术方案之一，一种光调控的光子晶体材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物溶于有机溶剂中，配制成有机溶液；用紫外光光照后，将所述有机物溶液加入含有表面活性剂的水溶液中，通过乳化技术形成分散在水中的有机溶液液滴，所述有机溶剂为与水不相溶的有机溶剂；
(2)挥发步骤(1)中的液滴，由于有机溶剂的挥发诱发自发乳化现象形成水包油包水的双乳液，随着有机溶剂的挥发后形成具有内部具有有序多孔结构的光调控的光子晶体材料。
进一步地，所述乳化技术包括膜乳化技术、微流控技术或机械力震荡。
进一步地，所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物的分子量为10×104～10×105g/mol，总聚合度(DP)为20～200个重复单元，疏水嵌段聚合度(DP)为10～100个重复单元，亲水嵌段聚合度(DP)为10～100个重复单元。
进一步地，所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物中的两亲性嵌段为疏水嵌段和亲水嵌段；
疏水嵌段组成包括聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸叔丁酯(PtBA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乳酸(PLA)、聚ε-己内酯(PCL)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；
亲水嵌段组成包括聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚-2-乙烯基吡啶(P2VP)或聚-4-乙烯基吡啶(P4VP)；
两亲性嵌段聚合物含有上述聚合物组成的两嵌段及多嵌段两亲性聚合物。
进一步地，所述光响应基团在疏水嵌段或亲水嵌段的质量占比为0wt％～50wt％，占比不为0wt％。
进一步地，所述光响应基团包括邻硝基苄醇(BA)、香豆素(CM)或螺吡喃(SP)。
进一步地，所述有机溶剂包括甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷或二甲苯；
所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)或聚乙烯醇(PVA)。
进一步地，所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物在所述有机溶剂中的浓度为0.1wt％～20wt％；
所述有机溶液在所述含有表面活性剂的水溶液中的体积百分比为1％～40％；
所述含有表面活性剂的水溶液中表面活性剂的浓度为0.05wt％～20wt％。
进一步地，紫外光光照时，光照强度为1mW/cm2-1000mW/cm2，光照时间为30s-24h。
进一步地，挥发液滴时，温度为0～70℃，相对湿度(RH)为10～80％，挥发时间为1～64h。
本发明将带有光响应基团的两亲性嵌段共聚物溶于与水互不相溶的有机溶剂中，配成聚合物溶液，在紫外光照后将溶液过滤，分散在含有表面活性剂的超纯水溶液中形成液滴，在固定湿度、温度条件下挥发有机溶剂制备有序多孔结构的光子晶体材料。通过调节光照时间控制形成光子晶体球的颜色，形成的光子晶体球颜色可覆盖整个可见光范围。本发明的制备方法简单，可重复性强，避免了传统制备光子晶体方法的繁琐过程、耗时长、耗能高等问题，也进一步避免了通过合成大量精确分子量聚合物刷制备全光谱结构色的过程，具有准确性、高效性。
技术方案之二，一种光调控的光子晶体材料，由上述制备方法制备得到，其为具有多孔结构的微球，微球直径为0.5～300μm，多孔结构中孔直径为10～500nm；光调控的光子晶体材料反射光波长为390～780nm。
技术方案之三，所述的光调控的光子晶体材料在涂料中的应用。
本发明成功合成了具有光响应性的两亲性聚合物刷，并且将具有光响应的基团邻硝基卞醇接枝到刷状聚合物的亲水段。在365nm波长的紫外光照射下，邻硝基卞醇发生光致断裂，亲水性增加，提高亲水段的亲水性，使亲水段链段伸展。通过自发乳化，两亲性的嵌段共聚物吸附在水/油界面，改变亲水段的亲水性，从而调控内部水滴的直径，进而控制材料显示出一系列的结构色。本发明提供了一种简单、可控的方式来制备具有全光谱的结构颜色的光子晶体的方法。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
(1)本发明提供了由光调控的两亲性嵌段共聚物刷，本发明通过自组装制备结构色光子晶体，以PS-b-(PEO-r-BA)为例，将带有光响应基团的聚合物溶于有机溶剂中，再将聚合物溶液与含有表面活性剂的水溶液之间进行乳化，在恒温恒湿条件下挥发固定时间制备得到光子晶体颜料，制备步骤简单，避免了之前需要通过合成大量精确分子量聚合物分子刷制备全光谱结构色的过程，提高了光子晶体颜料制备的效率。
通过使用紫外光照改变疏水单元或者亲水单元的亲疏水性进而影响内部液滴的球面曲率，进一步影响最终形成的内部孔径的大小，从而可以产生在全可见光谱范围内精确可调的光子晶体微球，而不需要耗费大量人力、物力重新精确合成各种不同分子量的聚合物刷。这个过程可以通过核磁检测光响应基团的光响应程度从而无损地预测最终形成的光子晶体球微球的颜色，只需要改变光照时间即可制备出一系列覆盖全可见光谱的光子晶体微球材料。
(2)本发明制备的光调控的光子晶体材料(光子晶体颜料)，不含其它杂质色，相较于普通的颜料光子晶体颜料具有高饱和度和亮度，可以直接通过裸眼观察到明显的颜色。
(3)本发明通过改变组装前对光调控的两亲性嵌段聚合物的光照时间，可以准确的在380-780nm范围内改变最终形成的光子晶体球的反射波波长，降低了生产成本，在实际生产生活等领域拥有广阔的应用前景。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1～4光调控的多孔光子晶体材料显微镜照片，由左至右依次是实施例1至4；
图2为本发明实施例1～4光调控的多孔光子晶体材料实物照片，由左至右依次是实施例1至4；
图3为本发明实施例2光调控的多孔光子晶体材料表面细节SEM图；
图4为本发明实施例3光调控的多孔光子晶体材料剖面SEM图；
图5为本发明实施例4光调控的多孔光子晶体材料剖面细节SEM图；
图6为本发明实施例5～10制备的光调控的多孔光子晶体材料的反射光谱图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明的光调控是指有无光照，光照时间都可以调控。例如实施例1是指在无光照条件下挥发就可以形成光子晶体，在光照后也可以形成光子晶体，同时通过调节光照时长可以调控最终形成光子晶体的颜色。
本发明实施例中各嵌段聚合物均为已知聚合物，典型不限制的按照下述文献记载的方法制备：
1.Chen,X.；Yang,X.；Song,D.-P.；Men,Y.-F.；Li,Y.,Discovery and Insightsinto Organized Spontaneous Emulsification via Interfacial Self-Assembly ofAmphiphilic Bottlebrush Block Copolymers.Macromolecules 2021,54(8),3668-3677.
2.Dong,Y.；Ma,Z.；Song,D.-P.；Ma,G.；Li,Y.,Rapid ResponsiveMechanochromic Photonic Pigments with Alternating Glassy-Rubbery ConcentricLamellar Nanostructures.Acs Nano 2021,15(5),8770-8779.
3.Li,X.；Wang,B.；Liu,Q.-J.；Zhao,R.；Song,D.-P.；Li,Y.,Supersoft ElasticBottlebrush Microspheres with Stimuli-Responsive Color-Changing Properties inBrine.Langmuir2021,37(22),6744-6753.
4.Guo,Q.；Li,Y.；Liu,Q.；Li,Y.；Song,D.-P.,Janus Photonic Microsphereswith Bridged Lamellar Structures via Droplet-Confined Block Copolymer Co-Assembly.Angewandte Chemie International Edition 2022,61(5),e202113759.
5.Guo,Q.；Xue,R.；Zhao,J.；Zhang,Y.；van de Kerkhof,G.T.；Zhang,K.；Li,Y.；Vignolini,S.；Song,D.-P.,Precise Tailoring of Polyester BottlebrushAmphiphiles toward Eco-Friendly Photonic Pigments via Interfacial Self-Assembly.Angewandte Chemie International Edition 2022,n/a(n/a),e202206723.
6.Li,Y.L.；Chen,X.；Geng,H.K.；Dong,Y.；Wang,B.；Ma,Z.；Pan,L.；Ma,G.Q.；Song,D.P.；Li,Y.S.,Oxidation Control of Bottlebrush Molecular Conformation forProducing Libraries of Photonic Structures.Angew Chem Int Ed Engl 2021,60(7),3647-3653.
7.Liu,Q.-J.；Li,Y.；Xu,J.-C.；Lu,H.-F.；Li,Y.；Song,D.-P.,Self-AssembledPhotonic Microsensors with Strong Aggregation-Induced Emission for Ultra-Trace Quantitative Detection.Acs Nano 2021,15(3),5534-5544.
8.Yuan,T.；Li,Y.；Song,D.-P.,Interfacial Self-Assembly of AmphiphilicCore-Shell Bottlebrush Block Copolymers Toward Responsive Photonic BallsBearing Ionic Channels.Macromol Rapid Comm 2022,n/a(n/a),2200188.
实施例1
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为168nm，反射波长为390nm，外观呈现蓝紫色。
实施例2
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照10min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为176nm，反射波长为460nm，外观呈现蓝绿色。
实施例3
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照20min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为203nm，反射波长为550nm，外观呈现黄色。
实施例4
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照40min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为286nm，反射波长为650nm，外观呈现红色。
本发明实施例1～4光调控的多孔光子晶体材料显微镜照片见图1，由左至右依次是实施例1至4；实施例1～4光调控的多孔光子晶体材料实物照片见图2，由左至右依次是实施例1至4；实施例2光调控的多孔光子晶体材料表面细节SEM图见图3；实施例3光调控的多孔光子晶体材料剖面SEM图见图4；实施例4光调控的多孔光子晶体材料剖面细节SEM图见图5；可知内部为六方最密堆积的方式堆积的内部孔洞，所以产生了结构色。
实施例5
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PDMS-b-(PAA-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PDMS-b-(PAA-r-BA)聚合物的分子量为24×104g/mol，主链中疏水性嵌段PDMS的聚合度为19个重复单元，亲水性嵌段PAA的聚合度为24个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为9个重复单元，疏水性支链PDMS的聚合度为61个重复单元，亲水性支链PAA的聚合度为89个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为190nm，反射波长为440nm，外观呈现蓝色。
实施例6
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PtBA-b-(PMAA-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照20min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PtBA-b-(PMAA-r-BA)聚合物的分子量为24.9×104g/mol，主链中疏水性嵌段PtBA的聚合度为23个重复单元，亲水性嵌段PMAA的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为9个重复单元，疏水性支链PtBA的聚合度为45个重复单元，亲水性支链PMAA的聚合度为46个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为209nm，反射波长为585nm，外观呈现黄色。
实施例7
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PMMA-b-(PVP-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强20mW/cm2紫外光光照40min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PMMA-b-(PVP-r-BA)聚合物的分子量为19×104g/mol，主链中疏水性嵌段PMMA的聚合度为19个重复单元，亲水性嵌段PVP的聚合度为16个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为9个重复单元，疏水性支链PMMA的聚合度为45个重复单元，亲水性支链PVP的聚合度为56个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为266nm，反射波长为630nm，外观呈现橘红色。
实施例8
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PMA-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PMA-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为28×104g/mol，主链中疏水性嵌段PMA的聚合度为22个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为24个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PMA的聚合度为55个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为171nm，反射波长为402nm，外观呈现紫色。
实施例9
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PAN-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强20mW/cm2紫外光光照10min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PAN-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为23×104g/mol，主链中疏水性嵌段PAN的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为24个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PAN的聚合度为72个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为186nm，反射波长为485nm，外观呈现青色。
实施例10
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PLA-b-(P2VP-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强20mW/cm2紫外光光照20min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PLA-b-(P2VP-r-BA)聚合物的分子量为26×104g/mol，主链中疏水性嵌段PLA的聚合度为32个重复单元，亲水性嵌段P的聚合度为24个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PLA的聚合度为55个重复单元，亲水性支链P2VP的聚合度为60个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为223nm，反射波长为598nm，外观呈现橙黄色。
本发明实施例5～10制备的光调控的多孔光子晶体材料的反射光谱图见图6，可知通过不同的光照时间同种的材料即可调控出不同的颜色。
实施例11
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PCL-b-(P4VP-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强20mW/cm2紫外光光照30min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PCL-b-(P4VP-r-BA)聚合物的分子量为29×104g/mol，主链中疏水性嵌段PCL的聚合度为23个重复单元，亲水性嵌段P4VP的聚合度为26个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PCL的聚合度为55个重复单元，亲水性支链P4VP的聚合度为82个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为251nm，反射波长为948nm，外观呈现红色。
实施例12
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PE-b-(PEO-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强20mW/cm2紫外光光照40min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PE-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为24×104g/mol，主链中疏水性嵌段PE的聚合度为23个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为24个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PE的聚合度为86个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为301nm，反射波长为705nm，外观呈现暗蓝色。
实施例13
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PP-b-(PCL-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PP-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为20.6×104g/mol，主链中疏水性嵌段PP的聚合度为18个重复单元，亲水性嵌段PCL的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为7个重复单元，疏水性支链PP的聚合度为56个重复单元，亲水性支链PCL的聚合度为75个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为161nm，反射波长为395nm，外观呈现紫色。
实施例14
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PCL-r-BA)溶于二氯甲烷，配制为质量浓度为2wt％的二氯甲烷溶液。然后将配制好的含有聚合物的二氯甲烷溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照10min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中CTAB在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相CTAB水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物二氯甲烷溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为20.6×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为18个重复单元，亲水性嵌段PCL的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为7个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PCL的聚合度为75个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为185nm，反射波长为468nm，外观呈现蓝色。
实施例15
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PCL-r-BA)溶于正己烷，配制为质量浓度为2wt％的正己烷溶液。然后将配制好的含有聚合物的正己烷溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照20min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的正己烷溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物正己烷溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为20.6×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为18个重复单元，亲水性嵌段PCL的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为7个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PCL的聚合度为75个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为206nm，反射波长为572nm，外观呈现黄绿色。
实施例16
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PCL-r-BA)溶于二甲苯，配制为质量浓度为2wt％的二甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的二甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照30min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的二甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物二甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为20.6×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为18个重复单元，亲水性嵌段PCL的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为7个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PCL的聚合度为75个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为230nm，反射波长为590nm，外观呈现橘红色。
实施例17
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PCL-r-BA)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照40min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中SDS在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相SDS水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为20.6×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为18个重复单元，亲水性嵌段PCL的聚合度为25个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为7个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PCL的聚合度为75个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为297nm，反射波长为660nm，外观呈现红色。
实施例18
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-CM)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物甲苯溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为158nm，反射波长为405nm，外观呈现蓝紫色。
实施例19
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-CM)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照10min。接着，使用膜乳化技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为176nm，反射波长为460nm，外观呈现蓝绿色。
实施例20
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-CM)溶于甲苯，配制为质量浓度为2wt％的甲苯溶液。然后将配制好的含有聚合物的甲苯溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照30min。接着，使用机械力震荡技术将该含有聚合物的甲苯溶液分散在PVA水溶液中形成微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80-100μm，单个孔直径为230nm，反射波长为562nm，外观呈现黄绿色。
实施例21
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-BA)溶于三氯甲烷，配制为质量浓度为2wt％的三氯甲烷溶液。然后将配制好的含有聚合物的三氯甲烷溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照10min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的三氯甲烷溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物三氯甲烷溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-BA)聚合物的分子量为16.7×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为6个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为180nm，反射波长为466nm，外观呈现蓝绿色。
实施例22
(1)将具有光响应基团的嵌段聚合物PS-b-(PEO-r-SP)溶于三氯甲烷，配制为质量浓度为2wt％的三氯甲烷溶液。然后将配制好的含有聚合物的三氯甲烷溶液加入到比色皿中，使用波长365nm，光强10mW/cm2紫外光光照20min。接着，使用微流控技术将该含有聚合物的三氯甲烷溶液分散在PVA水溶液中形成大小均匀的微米级乳液液滴，其中PVA在水中质量浓度为2wt％。微流控设备设定参数为：芯片孔道内径为250μm，连续相PVA水溶液流速为4800μL/h，分散相聚合物三氯甲烷溶液的流速为1800μL/h，获得的液滴直径为200μm。所用PS-b-(PEO-r-SP)聚合物的分子量为19×104g/mol，主链中疏水性嵌段PS的聚合度为14个重复单元，亲水性嵌段PEO的聚合度为21个重复单元，亲水性嵌段中光响应基团的聚合度为8个重复单元，疏水性支链PS的聚合度为42个重复单元，亲水性支链PEO的聚合度为91个重复单元。所述PVA的分子量为13000～23000g/mol，分子量分布(PDI)为1.6。
(2)具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物多孔结构光子晶体材料的制备：将步骤(1)中制备的乳液液滴收集在30mL样品瓶中，在温度25℃、相对湿度(RH)50％的恒温恒湿条件下挥发乳液液滴中的有机溶剂，直至有机溶剂完全挥发，即得到多孔光子晶体材料颗粒，其直径为80μm，单个孔直径为199nm，反射波长为533nm，外观呈现绿色。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种光调控的光子晶体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物溶于有机溶剂中，配制成有机溶液；用紫外光光照后，将所述有机溶液加入含有表面活性剂的水溶液中，形成液滴，所述有机溶剂为与水不相溶的有机溶剂，所述紫外光光照的波长为365 nm，光强为10 mW/cm2，光照时间为10min、20 min或40 min；
(2)挥发步骤(1)中的液滴，形成光调控的光子晶体材料，挥发液滴时，温度为0~70 ℃，相对湿度为10~80 %，挥发时间为1~64 h；
所述光响应基团为邻硝基苄醇、香豆素或螺吡喃；
所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或聚乙烯醇；
所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物在所述有机溶剂中的浓度为0.1 wt%~20wt%；
所述有机溶液在所述含有表面活性剂的水溶液中的体积百分比为1 %~40 %；
所述含有表面活性剂的水溶液中表面活性剂的浓度为0.05 wt%~20 wt%；
所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物的分子量为10×104~10×105 g/mol，总聚合度为20~200个重复单元，所述具有光响应基团的两亲性嵌段聚合物中的两亲性嵌段为疏水嵌段和亲水嵌段，疏水嵌段聚合度为10~100个重复单元，亲水嵌段聚合度为10~100个重复单元；
疏水嵌段组成包括聚苯乙烯、聚丙烯酸叔丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乳酸、聚ε-己内酯、聚乙烯或聚丙烯；
亲水嵌段组成包括聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚-2-乙烯基吡啶或聚-4-乙烯基吡啶。
2.根据权利要求1所述的光调控的光子晶体材料的制备方法，其特征在于，所述光响应基团在疏水嵌段或亲水嵌段的质量占比为0 wt%~50 wt%，占比不为0 wt%。
3.根据权利要求1所述的光调控的光子晶体材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷或二甲苯。
4.一种光调控的光子晶体材料，其特征在于，根据权利要求1~3任一项所述的制备方法制备得到，其为具有多孔结构的微球，微球直径为0.5~300 μm，多孔结构中孔直径为10~500nm；光调控的光子晶体材料反射光波长为390~780 nm。
5.权利要求4所述的光调控的光子晶体材料在涂料中的应用。
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| CN112979991A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 天津大学 | 一种环境友好结构色乳液的简单制备方法 |
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