Partículas esféricas de SiO2 foram preparadas através de um novo processo de co-precipitação melhorado pelo eletrólito NaCl para carregamento e posterior auto-agrupamento em cristais fotônicos pelo método de deposição vertical. Os compostos obtidos e suas estruturas foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (SEM) com espectroscopia dispersiva de energia de raios-x (EDS), potencial zeta, e espectrofotometria UV-Vis. As imagens SEM indicaram que as partículas SiO2 eram esféricas e o diâmetro médio das partículas modificadas foi aproximadamente 380 nm, maior do que as partículas não modificadas (315 nm). Além disso, usando-se quantidade excessiva de NaCl (10 mg), uma distribuição bimodal do diâmetro das partículas de SiO2 foi obtida e os diâmetros foram aproximadamente 110 nm e 420 nm, respectivamente. Comparando com as partículas não modificadas de SiO2, o espectro EDS das partículas modificadas mostrou um pico característico de Na, o qual provou a existência do elemento sódio na partícula SiO2. Os resultados de potencial Zeta revelaram que o potencial Zeta médio das partículas modificadas SiO2 em etanol foi -56,6 mV, o qual é muito maior do que para as partículas não modificadas (-48,7 mV). Portanto, os cristais fotônicos que se auto-agrupam pelas partículas modificadas de SiO2 possuem estrutura cúbica centrada na face com menos defeitos. Além disso, a espectrofotometria de UV-Vis mostrou que o gap da banda fotônica do cristal modificado de SiO2 apresentava um deslocamento para o vermelho e o pico de absorção tornou-se mais estreito e alto.
Spherical SiO2 particles were prepared by a novel co-precipitation process improved by electrolyte NaCl for charging and further self-assembled into photonic crystal by vertical deposition method. The obtained composites and their structures were characterized by scanning electron microscope (SEM) with X-Ray energy dispersive spectroscopy (EDS), Zetasizer, and UV-Vis spectrophotometer. SEM images indicated that the SiO2 particles were spherical and the average diameter of modified SiO2 particles was about 380 nm, larger than that of the unmodified ones (315 nm). Moreover, when the amount of NaCl was excessive (10 mg), bimodal diameter distribution SiO2 particles were obtained and the diameters were about 110 nm and 420 nm respectively. Compared with the unmodified SiO2 particles, EDS spectra of the modified ones showed an obvious characteristic-peak of Na element which proved that the Na element existed in the SiO2 particle. The results of Zetasizer revealed that the average Zeta potential of the modified SiO2 particles in ethanol was -56.6 mV, which was much higher than that of the unmodified ones (-48.7 mV). So the photonic crystal that self-assembled by the modified SiO2 particles possessed face-centred cubic structure with fewer defects. In addition, UV-Vis spectrophotometer showed that photonic band gap of the modified SiO2 photonic crystal had a red-shift and the absorption peak became narrower and higher.
