结构色是一种由光的波长引发的光泽,是由于内部的细微结构使光波发生折射,漫反射,衍射或干涉而产生的。结构色具有永不褪色、环保和虹彩效应等优点,在显示、传感、光子墨水、装饰、防伪等领域具有广阔的应用前景。本研究中,采用溶剂热法合成了Fe3O4胶体粒子,研究了C层和SiO2壳层对Fe3O4粒子悬浮液的光学性质的影响及在电场调控下的结构色变化。为了研究不同结构色下粒子结构排布,在粒子悬浮液中加入预聚物,在紫外光下固化形成镶嵌结构,并对固化显色体进行切片观察粒子结构排布。(1)通过研究Fe3O4和Fe3O4@C胶体粒子悬浮液电场下结构色变化,以及粒子悬浮液的介电性能。我们发现Fe3O4@C粒子有更宽的光谱移动范围,更低的响应电压,Fe3O4@C粒子悬浮液在电场中的响应性强于Fe3O4粒子悬浮液。这与C层外部的表面电荷与羟基有关。(2)通过研究不同粒径、壳层厚度的Fe3O4@Si O2胶体粒子悬浮液电场下正负极的结构色。随电压变化,在正负极板都能观察到明显的颜色变化,通过粒子电泳聚集及粒子受力分析来解释Fe3O4@Si O2粒子的双面显色现象。在测试光谱过程中,发现正极光谱在某一电压时,会发生小范围红移现象,继续增大电压,光谱又发生蓝移。这与粒子间作用力有关,通过粒子间排斥力变化来解释此回移现象。(3)研究了的Fe3O4@Si O2粒子悬浮液电场下的结构色。实现了Fe3O4@Si O2粒子在外界磁场调控下固化成显色镶嵌结构,得到了不同颜色的固化显色体,并测试了固化显色体的光反射性质。对蓝、绿、红三种固化显色体进行切片观察粒子微观排布状况,粒子间距有着明显的差别。