90 北京科技大学学报 2007年增刊2 断面结构，图1(c)为40层SEM微球的断面结构 制备出可控层数的多层三维蛋白石结构 从图中可以看出，断面是fcc结构的(100)排列，而 图1(d)给出了Ps蛋白石结构的裂缝处SEM 上表面是fcc结构的(111)排列，因此利用此方法可 图，断面为解理面，断层处的侧面图呈规则排列， (a (b) 200nm m d m m 图1S蛋白石微观形貌.(a)俯视：(b)4层断面；(c)40层断面；(d)解理断面 2.2BPS反蛋白石模板 的fcc结构(I11)面，也证实了BPS网状三维有序 图2(a)给出了PS微球经煅烧被选择性去除后 结构.空气球的中心距约290nm,而煅烧前Ps微球 的BPS反蛋白石骨架，形成了周期性的空气球结 直径320nm,表明烧结过程中的孔径收缩率约 构，每个孔中三个暗区分别对应相邻层空气球的一 9.4%.从BPS反蛋白石断面结构的SEM照片（图 部分，即上层的每个空气球被下层的三个空气球均 b)可以看出，BPS反蛋白石断面排列规则有序，空 匀分割成三个小“窗户”，表明上表面为空气球组成 气球组成的fcc结构(100)面结构 200nm 200m 图2BPS反蛋白石微观形貌.(a)俯视：(b)断面 320nm的PS蛋白石的吸收光谱PBG位置约 衍射方程（入x=2du(n品r一sin20)V2,实验中0= 712nm(图3(a),透射光谱的中心带隙位置约710 0,于是入m=2dhk·ne)可知，320nm的PS蛋白石 nm(图3(b),吸收谱和透射谱的中心带隙位置基本 PBG位置约762nm,与实验值有较大的差异（约50 一致，并随着温度的增大，带隙深度加大，由布拉格 nm6表明PS模板在固化时收缩，导致PBG位置 (a) 45℃ [b)一75℃ 80 75℃ —45℃ 1.0 60 40 0.5 20 n 400 500600700800 400500600700 800 Wavelength/nm Wavelength/nm 图3不同温度处理PS蛋白石的吸收谱(a)和反射光谱(b)断面结构‚图1（c）为40层 SEM 微球的断面结构． 从图中可以看出‚断面是 fcc 结构的（100）排列‚而 上表面是 fcc 结构的（111）排列‚因此利用此方法可 制备出可控层数的多层三维蛋白石结构． 图1（d）给出了 PS 蛋白石结构的裂缝处 SEM 图‚断面为解理面‚断层处的侧面图呈规则排列． 图1 PS 蛋白石微观形貌．（a） 俯视；（b）4层断面；（c）40层断面；（d） 解理断面 2∙2 BPS 反蛋白石模板 图2（a）给出了 PS 微球经煅烧被选择性去除后 的BPS 反蛋白石骨架‚形成了周期性的空气球结 构‚每个孔中三个暗区分别对应相邻层空气球的一 部分‚即上层的每个空气球被下层的三个空气球均 匀分割成三个小“窗户”‚表明上表面为空气球组成 的fcc 结构 （111）面‚也证实了 BPS 网状三维有序 结构．空气球的中心距约290nm‚而煅烧前 PS 微球 直径 320nm‚表明烧结过程中的孔径收缩率约 9∙4％．从 BPS 反蛋白石断面结构的 SEM 照片（图 2b）可以看出‚BPS 反蛋白石断面排列规则有序‚空 气球组成的 fcc 结构（100）面结构． 图2 BPS 反蛋白石微观形貌．（a） 俯视；（b） 断面 图3 不同温度处理 PS 蛋白石的吸收谱（a）和反射光谱（b） 320nm 的 PS 蛋白石的吸收光谱 PBG 位置约 712nm（图3（a））‚透射光谱的中心带隙位置约710 nm（图3（b））‚吸收谱和透射谱的中心带隙位置基本 一致‚并随着温度的增大‚带隙深度加大．由布拉格 衍射方程（λmax＝2dhkl·（ n 2 eff－sin 2θ） 1／2‚实验中 θ＝ 0‚于是 λmax＝2dhkl·neff）可知‚320nm 的 PS 蛋白石 PBG 位置约762nm‚与实验值有较大的差异（约50 nm）‚表明 PS 模板在固化时收缩‚导致 PBG 位置 ·90· 北 京 科 技 大 学 学 报 2007年 增刊2