氧化锌/二氧化硅复合膜的结构色研究

作     者：叶鹏 侯倩 贾彦荣 YE Peng;HOU Qian;JIA Yanrong

作者机构：浙江理工大学化学与化工学院浙江杭州310018 

出 版 物：《包装学报》 (Packaging Journal)

年 卷 期：2024年第16卷第3期

页      面：18-27页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51473148,21673208) 浙江省自然科学基金资助项目(LGG19E030009,NGF18B070005) 

主　　题：结构色 自组装 氧化锌 二氧化硅 光学特性 薄膜干涉 

摘      要：采用静电自组装技术,以氧化锌(ZnO)和二氧化硅(SiO_(2))溶胶颗粒为前驱体,通过控制双组分膜层的不同厚度,制备出结构色鲜艳的ZnO/SiO_(2)复合膜,并利用分光测色仪、多角度分光光度仪及扫描电子显微镜等研究复合膜的颜色、微观结构和形态特征。研究结果发现,ZnO/SiO_(2)复合膜的亮度和色度均较单一组分薄膜的高,复合薄膜的颜色仍随厚度和观察角度的变化而变化。通过对薄膜的微观结构分析,结合其厚度随周期数的变化规律,发现复合薄膜的厚度随着自组装循环次数的增加而增加,薄膜中的纳米粒子并没有形成明显的高低折射率交替分布的双层结构,可能形成的是高折射率层(H层)、有效折射率层(eff层)和低折射率层(L层)的多层微观结构。这种特殊的多层结构与光作用发生干涉,形成了鲜亮度和饱和度更高的结构色。