反射型光变色超表面滤光结构

提出了一种反射型超表面滤光结构,该滤光结构由基底、低折射率纳米光栅、Ag光栅、SiNx高折射率介质层组成.理论模拟结果表明:45°入射角下,在垂直于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在475 nm波长处;在平行于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在550 nm波长处.其电场分布特性表明,在不同的平面内TE偏振入射光激发的导模共振区域不同,TM偏振下激发的导膜共振强度与表面等离子体共振强度不同,导致该结构在垂直于光栅栅线方向与平行于光栅栅线方向的两个平面内表现出两种截然不同的颜色.基于此制备的超表面结构样品不但光变色效果明显,且易于与纳米压印工艺相结合实现大幅面光变色结构制备,在防伪和图案信息编码等领域有广阔的应用前景.     

聚乙烯醇-海藻酸钠-钙-铁凝胶球对钒(Ⅴ)的吸附特性研究和应用

本文制备了聚乙烯醇-海藻酸钠-钙-铁(PVA-SA-Ca-Fe)凝胶球,研究了该凝胶球对V(Ⅴ)的吸附性能和解吸条件。采用石墨炉原子吸收光谱法测定V(Ⅴ)含量,利用吸附等温线讨论了凝胶球对V(Ⅴ)的吸附机理。结果表明,在pH=4.5溶液中,凝胶球用量为10 mL,吸附时间为60 min,吸附温度为30℃,V(Ⅴ)的吸附率可达99.6%,饱和吸附容量为369.4μg/g。以2mol/L HCl作为洗脱剂室温下洗脱30min,解吸率可达98.8%。PVA-SA-Ca-Fe凝胶球对V(Ⅴ)的吸附符合Freundlich吸附等温方程,属于不均匀的多分子层吸附模式。V(Ⅴ)的质量浓度在0~300μg/L之间与其吸收值呈良好的线性关系,方法的检出限为0.26μg/L。将拟定的方法用于水样中微量V(Ⅴ)的分离富集和测定,结果的相对标准偏差为0.7%~1.6%,加标回收率为94.0%~105.4%。     

基于傅里叶变换光学系统的动态多光束干涉光刻

变参量微纳结构在二维平面内交叉、分段排布可以实现超表面器件的多路复用和多功能集成。为实现交叉、分段变参量微纳结构的干涉制备,提出了孔径光阑与相位元件联合调制的傅里叶变换光学系统。利用透镜的傅里叶变换特性和相位元件衍射光线的几何传播特性,阐明了傅里叶成像面上交叉、分段分布的多干涉光场的生成方法与调控规律。同时,针对目标分布的变参量微纳结构,反演设计了多像素孔径光阑与基于光栅和变参量光栅的相位元件,实验获得了交叉、分段分布的多干涉光场。将多干涉光场与微缩投影结合可制备分段排布的纳米光栅。将动态调控的多干涉光场分时复用可制备分段排布的变参量纳米光栅。