本發(fā)明屬于光子晶體領(lǐng)域，更具體地，涉及熒光光子晶體薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1987年Yablonovitch和John首次提出了光子晶體這一新概念，如果將不同介電常數(shù)的介電材料按照一定的規(guī)則周期性排列，電磁波在其中傳播時(shí)由于布拉格散射，電磁波會(huì)受到調(diào)制而形成能帶結(jié)構(gòu)，這種能帶結(jié)構(gòu)叫做光子能帶。光子能帶之間可能出現(xiàn)帶隙，即光子帶隙。具有光子帶隙的周期性介電結(jié)構(gòu)就是光子晶體。光子晶體由于其獨(dú)特的光學(xué)性能，如光子帶隙等，可被廣泛應(yīng)用于光子晶體光纖、調(diào)制器、傳感器、顯示器、光子晶體波導(dǎo)、低閥值激光器等。

熒光光子晶體薄膜，由于同時(shí)具有光子帶隙和熒光兩種性能，從而在多個(gè)領(lǐng)域，如激光器、傳感器、顯示器、微反應(yīng)器等，得到廣泛應(yīng)用。目前，有三種熒光光子晶體薄膜的制備方法：其一是直接將熒光物質(zhì)如染料分子等填充到光子晶體薄膜中得到；這種方法簡(jiǎn)單易行，但是，染料分布不均，且染料會(huì)影響光子晶體薄膜結(jié)構(gòu)色彩的顯示；其二是直接合成本身具有熒光性能的單分散納米微球再進(jìn)行自組裝得到，但該方法具有合成復(fù)雜，原料來源少，熒光性能不可調(diào)等缺點(diǎn)從而限制了其進(jìn)一步發(fā)展；第三種方法是先合成單分散的熒光納米復(fù)合微球再進(jìn)行自組裝得到。這一方法被廣泛采用，大部分報(bào)道多采用無機(jī)納米晶量子點(diǎn)，如CdSe/CdS納米晶量子點(diǎn)等，作為熒光發(fā)射單元，即將此納米晶量子點(diǎn)通過乳液聚合或表面改性技術(shù)包覆到納米微球的內(nèi)部或者修飾在納米微球的表面。獲得熒光納米微球具有很好的熒光性能，而且可以很好的保持光子晶體薄膜本身的光學(xué)特性，但是該方法也存在一定的弊端，如量子點(diǎn)合成相對(duì)比較復(fù)雜、操作過程繁瑣、制備周期長(zhǎng)、納米晶量子點(diǎn)存在光淬滅和光漂白，熒光性能不穩(wěn)定等劣勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

解決上述難題的途徑之一是采用新型的量子點(diǎn)和制備技術(shù)。近年來，熒光碳量子點(diǎn)由于其優(yōu)良的光學(xué)性能，良好的生物相容性，可應(yīng)用于金屬離子探針、生物分子探針、生物成像、LED器件、熒光油墨、光催化劑等。因此，熒光碳量子點(diǎn)是解決上述問題的最佳候選材料。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了熒光光子晶體薄膜及其制備方法，其目的在于通過將二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)復(fù)合，獲得一種具有雙重功能，即光子帶隙和熒光性能，的熒光光子晶體薄膜。由此解決現(xiàn)有的熒光光子晶體薄膜合成復(fù)雜、制備周期長(zhǎng)、光學(xué)性能差等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散的二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述碳量子點(diǎn)在所述納米微球的表面上，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為170nm到270nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射藍(lán)、綠、紅色的熒光。

本發(fā)明提供了藍(lán)色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散的二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述碳量子點(diǎn)在所述納米微球的表面上，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為170nm到220nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射藍(lán)色的熒光。

本發(fā)明提供了綠色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散的二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述碳量子點(diǎn)在所述納米微球的表面上，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為230nm到240nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射綠色的熒光。

本發(fā)明提供了紅色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散的二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述碳量子點(diǎn)在所述納米微球的表面上，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為250nm到270nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射紅色的熒光。

本發(fā)明還提供了熒光光子晶體薄膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將正硅酸四乙酯與無水乙醇混合，再將去離子水、氨水、無水乙醇與之前的溶液混合，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)20小時(shí)；用乙醇離心清洗三次即得所述單分散二氧化硅納米微球；

(2)制備復(fù)合納米微球：將步驟(1)中得到的單分散二氧化硅納米微球與制備碳量子點(diǎn)的前驅(qū)液于高壓反應(yīng)釜中混合均勻，置于180℃下反應(yīng)4～5小時(shí)；反應(yīng)后冷卻至室溫，用乙醇離心清洗三次即得所述復(fù)合納米微球；

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將步驟(2)中得到的復(fù)合納米微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，于30℃靜置至溶劑完全揮發(fā)即得到熒光光子晶體薄膜。

通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明通過一步水熱合成法直接將碳量子點(diǎn)和單分散二氧化硅納米微球進(jìn)行復(fù)合，不需要透析或者硅膠層析法等復(fù)雜耗時(shí)方法提純，大大縮短了制備光子晶體薄膜的制備周期。

(2)跟傳統(tǒng)的光子晶體薄膜相比，本發(fā)明制備的熒光光子晶體薄膜，熒光碳量子點(diǎn)的引入不會(huì)影響光子晶體薄膜的結(jié)構(gòu)色彩，所得熒光光子晶體薄膜可表現(xiàn)出鮮艷的結(jié)構(gòu)色彩。

(3)跟傳統(tǒng)的光子晶體薄膜相比，本發(fā)明制備的熒光光子晶體薄膜在二氧化硅納米微球表面引入碳量子點(diǎn)，當(dāng)其被紫外光照射時(shí)可發(fā)射不同顏色的熒光，當(dāng)熒光光譜與光子帶隙相匹配時(shí)，可起到增強(qiáng)光譜強(qiáng)度的作用。

總而言之，本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有的技術(shù)相比，能夠取得合成簡(jiǎn)單、制備周期短、顏色鮮艷、可增強(qiáng)光譜強(qiáng)度等有益效果。

附圖說明

圖1是熒光光子晶體薄膜的制備過程示意圖；

圖2是二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球的透射電鏡照片；A：低分辨率下的透射電鏡照片；B：高分辨率下的透射電鏡照片

圖3是熒光光子晶體薄膜的光學(xué)照片，結(jié)構(gòu)色彩為藍(lán)色；

圖4是熒光光子晶體薄膜的熒光光學(xué)照片；

圖5是二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的透射電鏡圖片；5A：2nm碳量子點(diǎn)的透射電鏡圖片；5B：220nm二氧化硅納米微球的透射電鏡圖片；5C：250nm二氧化硅納米微球的透射電鏡圖片；

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供的熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球及其表面的碳量子點(diǎn)：所述單分散二氧化硅納米微球粒徑在170nm到270nm之間。所述二氧化硅納米微球的粒徑?jīng)Q定了本發(fā)明提供的光子晶體的結(jié)構(gòu)色彩。平均粒徑在170nm到220nm之間、230nm到240nm之間、250nm到270nm之間的二氧化硅納米微球組裝的光子晶體薄膜分別顯藍(lán)色、綠色和紅色。

本發(fā)明提供了熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散的二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述碳量子點(diǎn)在所述二氧化硅納米微球的表面上，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為170nm到270nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射藍(lán)、綠、紅色的熒光。

本發(fā)明提供了藍(lán)色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為170nm到220nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射藍(lán)色的熒光。

本發(fā)明提供了綠色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為230nm到240nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射綠色的熒光。

本發(fā)明提供了紅色熒光光子晶體薄膜，其特征在于，所述熒光光子晶體包含單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，所述二氧化硅納米微球的平均粒徑為250nm到270nm之間，所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑為2nm至6nm之間，在紫外光照射下可發(fā)射紅色的熒光。

目前，碳量子點(diǎn)的合成方法，如水熱合成法等，都比較簡(jiǎn)單，但是碳量子點(diǎn)的提純較為繁瑣。一般需要透析、硅膠柱層析等方法進(jìn)行提純，其周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜。本發(fā)明采用一步水熱合成法即可制備二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)的復(fù)合納米微球，通過簡(jiǎn)單離心分離即可得到純化的復(fù)合納米微球，從而大大簡(jiǎn)化了碳量子點(diǎn)提純的繁瑣步驟；純化后的復(fù)合納米微球通過自組裝技術(shù)獲得熒光光子晶體薄膜。

所述碳量子點(diǎn)發(fā)射熒光的顏色由其制備的前驅(qū)液決定，發(fā)射不同波長(zhǎng)的碳量子點(diǎn)所用前驅(qū)液不同。前驅(qū)液為檸檬酸和乙二胺時(shí)可制備獲得發(fā)射藍(lán)色熒光的碳量子點(diǎn)；前驅(qū)液為葡萄糖時(shí)可制備發(fā)射綠色熒光的碳量子點(diǎn)；前驅(qū)液為對(duì)苯二胺時(shí)可制備發(fā)射紅色熒光的碳量子點(diǎn)。所述碳量子點(diǎn)制備的溶劑都為去離子水；所述碳量子點(diǎn)的平均粒徑在2～6nm之間。

本發(fā)明提供了熒光光子晶體薄膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將正硅酸四乙酯與無水乙醇混合，再將去離子水、氨水、無水乙醇與之前的溶液混合，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)20小時(shí)；用乙醇離心清洗三次即得所述單分散二氧化硅納米微球；

(2)制備復(fù)合納米微球：將步驟(1)中得到的單分散二氧化硅納米微球與制備碳量子點(diǎn)的前驅(qū)液于高壓反應(yīng)釜中混合均勻，于180℃下反應(yīng)4～5小時(shí)。反應(yīng)后冷卻至室溫，用乙醇離心清洗三次即得所述納米復(fù)合微球；

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將步驟(2)中得到的復(fù)合納米微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，于30℃靜置至溶劑完全揮發(fā)即得到熒光光子晶體薄膜；

其中，步驟(1)中正硅酸四乙酯與乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:50；

其中，步驟(1)中去離子水、氨水、無水乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:4～8:40；

其中，步驟(1)中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68～3.7：0.53～1.44：1，氨水、去離子水和正硅酸四乙酯三者的用量可控制二氧化硅納米微球的平均粒徑；

其中，步驟(2)中的前驅(qū)液是檸檬酸、乙二胺；步驟(2)中的二氧化硅納米微球的粒徑在170nm到220nm之間；

其中，步驟(2)中的前驅(qū)液是葡萄糖；步驟(2)中二氧化硅納米微球的粒徑在230nm到240nm之間；

其中，步驟(2)中的前驅(qū)液是對(duì)苯二胺；步驟(2)中二氧化硅納米微球的粒徑在250nm到270nm之間；

其中，步驟(3)中復(fù)合納米微球與無水乙醇的質(zhì)量比例為1～5:100。

本發(fā)明提供了藍(lán)色熒光光子晶體薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將正硅酸四乙酯與無水乙醇混合，再將去離子水、氨水、無水乙醇與之前溶液混合，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)20小時(shí)，再用乙醇離心清洗三次即得；

(2)將步驟(1)得到的單分散二氧化硅納米微球加入到制備發(fā)射藍(lán)色熒光的碳量子點(diǎn)的前驅(qū)液中制備二氧化硅納米微球/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：在反應(yīng)釜中加入一定量的檸檬酸、乙二胺、去離子水、二氧化硅納米微球，置于180℃下反應(yīng)5小時(shí)，冷卻至室溫，過濾除去下層大尺寸顆粒物，后用乙醇離心清洗三次即得；

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將步驟(2)中得到的復(fù)合納米微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃靜置至溶劑揮發(fā)完即得；

其中，步驟(1)中正硅酸四乙酯與乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:50；

其中，步驟(1)中去離子水、氨水、無水乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:4～8:40；

其中，步驟(1)中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68～3.7：0.53～1.44：1，

其中，步驟(2)中的二氧化硅納米微球的粒徑在170nm到220nm之間；

其中，步驟(2)中的檸檬酸、乙二胺和去離子水的質(zhì)量比例為1:1:20；其中，所述二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米粒子懸浮液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％至5％。

其中，步驟(3)中復(fù)合納米微球與無水乙醇的質(zhì)量比例為1～5:100。

本發(fā)明提供了綠色熒光光子晶體薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將正硅酸四乙酯與無水乙醇混合，再將去離子水、氨水、無水乙醇與之前溶液混合，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)20小時(shí)，再用乙醇離心清洗三次即得；

(2)將步驟(1)得到的單分散二氧化硅納米微球加入到制備發(fā)射綠色熒光的碳量子點(diǎn)的前驅(qū)液中制備二氧化硅納米微球/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：在反應(yīng)釜中加入一定量的葡萄糖、去離子水、二氧化硅納米微球，置于180℃下反應(yīng)4小時(shí)，冷卻至室溫，過濾除去下層大尺寸顆粒物，后用乙醇離心清洗三次即得；

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將步驟(2)中得到的復(fù)合納米微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃靜置至溶劑揮發(fā)完即得；

其中，步驟(1)中正硅酸四乙酯與乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:50；

其中，步驟(1)中去離子水、氨水、無水乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:4～8:40；

其中，步驟(1)中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68～3.7：0.53～1.44：1，

其中，步驟(2)中的二氧化硅納米微球的粒徑在230nm到240nm之間；

其中，步驟(2)中葡萄糖與去離子水的質(zhì)量比例為1:30；

其中，步驟(3)中復(fù)合納米微球與無水乙醇的質(zhì)量比例為1～5:100；

本發(fā)明提供了紅色熒光光子晶體薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將正硅酸四乙酯與無水乙醇混合，再將去離子水、氨水、無水乙醇與之前溶液混合，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)20小時(shí)，再用乙醇離心清洗三次即得；

(2)將步驟(1)得到的單分散二氧化硅納米微球加入到制備發(fā)射紅色熒光的碳量子點(diǎn)的前驅(qū)液中制備二氧化硅納米微球/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：在反應(yīng)釜中加入一定量的對(duì)苯二胺、無水乙醇、二氧化硅納米微球，置于180℃下反應(yīng)5小時(shí)，冷卻至室溫，過濾除去下層大尺寸顆粒物，后用乙醇離心清洗三次即得；

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將步驟(2)中得到的復(fù)合納米微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃靜置至溶劑揮發(fā)完即得；

其中，步驟(2)中的二氧化硅納米微球的粒徑在250nm到270nm之間；

其中，步驟(2)中對(duì)苯二胺與無水乙醇的質(zhì)量比例為1:100；

其中，步驟(1)中正硅酸四乙酯與乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:50；

其中，步驟(1)中去離子水、氨水、無水乙醇的質(zhì)量的比例為2～3:4～8:40；

其中，步驟(1)中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68～3.7：0.53～1.44：1；

其中，步驟(3)中復(fù)合納米微球與無水乙醇的質(zhì)量比例為1～5:100；

實(shí)施例：

實(shí)施例1藍(lán)色熒光光子晶體薄膜的制備

一種藍(lán)色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)，見圖2；所述二氧化硅納米微球的粒徑為170nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm。制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.85：1.39：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.08mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.91mL去離子水、3.85mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與0.42g檸檬酸、535μL乙二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得，見圖3和4。

實(shí)施例2綠色熒光光子晶體薄膜的制備

一種綠色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為230nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.85：1.44：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.08mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將3.0mL去離子水、3.85mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與1.2g葡萄糖于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例3紅色熒光光子晶體薄膜的制備

一種紅色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅粒徑為250nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm，見圖5A和C，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為3.7：1.07：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.08mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.23mL去離子水、7.7mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與0.9g對(duì)苯二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例4藍(lán)色熒光光子晶體薄膜的制備

一種藍(lán)色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為190nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68：1.31：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.29mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將3.0mL去離子水、3.85mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與0.42g檸檬酸、535μL乙二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例5綠色熒光光子晶體薄膜的制備

一種綠色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為240nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為3.36：0.97：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.29mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.23mL去離子水、7.7mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與1.2g葡萄糖于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例6紅色熒光光子晶體薄膜的制備

一種紅色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為270nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為2nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.85：0.53：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將4.16mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.23mL去離子水、7.7mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與0.9g對(duì)苯二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例7藍(lán)色熒光光子晶體薄膜的制備

一種藍(lán)色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為220nm，見圖5B，碳量子點(diǎn)的粒徑為6nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.68：1.31：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.29mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將3.0mL去離子水、3.85mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與0.42g檸檬酸、1270μL乙二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例8綠色熒光光子晶體薄膜的制備

一種綠色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為240nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為6nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為3.36：0.97：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將2.29mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.23mL去離子水、7.7mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與1.5g葡萄糖于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

實(shí)施例9紅色熒光光子晶體薄膜的制備

一種紅色熒光光子晶體薄膜，包括單分散二氧化硅納米微球和碳量子點(diǎn)；所述二氧化硅納米微球的粒徑為270nm，碳量子點(diǎn)的粒徑為6nm，制備單分散二氧化硅納米微球中所用氨水、去離子水、正硅酸四乙酯的比例為1.85：0.53：1。

(1)制備單分散二氧化硅納米微球：先將4.16mL正硅酸四乙酯與50mL無水乙醇混合均勻，再將2.23mL去離子水、7.7mL氨水、40mL無水乙醇在混合均勻，在室溫和磁力攪拌下混合上述兩種溶液，連續(xù)攪拌反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)后采用乙醇離心清洗三次即得。

(2)制備單分散二氧化硅/碳量子點(diǎn)復(fù)合納米微球：將(1)中得到的二氧化硅納米微球與1.2g對(duì)苯二胺于反應(yīng)釜中混合均勻，置于在180℃烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，其溶劑為去離子水。反應(yīng)完后冷卻至室溫，采用乙醇離心清洗三次即得。

(3)制備熒光光子晶體薄膜：將(2)中得到的復(fù)合微球分散到乙醇中，把經(jīng)過王水浸泡過的載玻片垂直插入到懸浮液中，在30℃烘箱中靜置至溶劑揮發(fā)完即得。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。