纤维素纳米晶的柔性光子晶体复合膜制备及性能分析

摘要

为了制备柔韧性好、耐水性强的纤维素光子晶体膜,以滤纸为原料采用酸水解法制备不同浓度的纤维素纳米晶(CNC)悬浮液。通过控制不同的超声反应时间,以蒸发诱导自组装方式制备在自然光下显现虹彩色的CNC光子晶体膜,然后与聚乙烯醇(PVA)共混制备光子晶体复合膜,并对复合膜碱处理改性;对CNC光子晶体膜以及复合膜的光学性能、微观结构、亲水性等进行测试、表征。结果表明:纤维素悬浮液质量分数达到8%时,经过蒸发之后CNC光子晶体膜在自然光下显现虹彩色且随着超声时间延长,悬浮液透光性增加至80%,CNC光子晶体膜颜色发生红移;适量PVA的加入会使CNC/PVA复合膜颜色蓝移,当PVA∶CNC为1∶1时,不显现虹彩色;碱处理后的CNC/PVA光子晶体复合膜的颜色随着碱处理时间的增加先红移后蓝移且CNC结晶度降低。CNC光子晶体膜加入PVA以及碱处理改性均可提高复合膜的柔韧性以及耐水性。