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近年来,Ta2O5由于其优异的特性,如宽的带隙(~3.9eV),在近红外的光催化,化学惰性(除了氢氟酸),良好的导电性、延展性、机械强度以及生物相容性,高熔点等,被广泛的应用于建造炉、化学反应器、外科手术器械、电容器、集成电路中的势垒层等。同时,Ta2O5被认为是动态随机存储器(DRAM)中最有前途的电容用料,还可以作为各种化学反应的催化剂。空心Ta2O5与块体Ta2O5相比,除了具备Ta2O5的一般性质外,其表面积更大,密度更低,且具有高的渗透性,其应用比块体Ta2O5更加广泛。因此,制备中空的Ta2O5非常必要。 本文首先通过无皂乳液聚合得到了表面带有亲水性β-二酮基的聚苯乙烯(β-PS)小球。在实验中,详细讨论了乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)的含量对β-PS小球粒径的影响,并成功制备出粒径在380-450nm范围内的单分散β-PS小球。 其次,利用恒温加热诱导蒸发自组装法制备由β-PS小球组成的光子晶体薄膜。为了得到质量较好的光子晶体,详细讨论了自组装温度对胶体晶体质量的影响。实验发现,随着自组装温度的升高,光子晶体的有序性降低。 然后,PS@Ta2O5小球分别在用PEI和AAEM改性的PS上制备,通过透射电子显微镜观察了小球的形貌。讨论了乙醇钽对PS@Ta2O5形貌的影响,发现乙醇钽的量能够很好的控制壳的厚度。我们分别以乙醇、丙酮和乙二醇为溶剂制备了PS@Ta2O5小球,发现在乙醇中制备出来的小球的形貌最好。 最后,单分散性的PS@Ta2O5在高温下煅烧制备中空的Ta2O5小球,通过扫描电子显微镜观察了中空小球的形貌,进一步验证了制备出来的小球为核壳结构小球。小球在500℃和800℃被煅烧,然后使用X-射线衍射观察了小球的结晶情况。