液态光子晶体是被溶剂包裹的胶体晶有序阵列,也是与胶体饱和溶液共存的液态自组装结构。作为一种新型智能材料,液态光子晶体具有流变性、介稳定性、可逆组装与解组装等特性。其晶体结构受到微弱刺激时可产生灵敏的变化,所以光子晶体受到外界不同物理或化学条件的刺激时便会产生相应的光学响应。以上特性使液态光子晶体能够应用于传感器,反射型显示器件等各个领域,不断受到研究学者的关注。传统的光子晶体传感器多采用固态或凝胶态的响应材料,在实际应用中存在一定的局限性,同时也有一些关键科学问题亟待解决,例如,如何进一步提高传感器检测结果的准确性?如何在不同环境条件下获得可重现的测量结果?为了解决以上问题,本论文以热挥发诱导析出法制备了液态光子晶体,并在此基础上分别构筑了基于液态光子晶体的Cu²⁺检测试剂和温度传感器,探索并验证液态光子晶体在传感器应用领域的可行性和适用性。在液态光子晶体Cu²⁺检测试剂的工作中,我们利用SiO₂胶粒在含有碳酸丙烯酯（PC）和水杨酸（Sal）的乙醇溶液中过饱和析出,制备出一种含有Sal的“SiO₂/PC”液态光子晶体（Sal-LPC）新型传感材料,并用于准确检测水中Cu²⁺离子浓度。与传统的光子晶体水凝胶传感器相比,液态光子晶体检测试剂直接由胶体颗粒和响应性物质混合而成,在合成及功能团修饰时不需要复杂且精准的过程控制。当Sal-LPC试剂与测试样品混合时,Cu²⁺促进Sal中H⁺的释放,使光子晶体晶格收缩,反射光谱蓝移。研究结果表明,检测试剂对Cu²⁺的响应强于对其它阳离子的响应,其灵敏度和测量范围可通过调整SiO₂体积分数和Sal用量来优化。我们利用Sal-LPC反射峰的蓝移量与Cu²⁺离子浓度间的关系建立了检测试剂的工作曲线;在实际检测中测量Sal-LPC混合未知水溶液后的反射峰蓝移量,就可以确定溶液中Cu²⁺的浓度。因为Sal-LPC的光学响应几乎不受合成、储存或应用变化的影响,且可以与被分析物快速、定量地相互作用,确保了检测试剂在化学分析或环境监测中结果的准确度和可重现度。在液态光子晶体温度传感器的工作中,我们首先构建了由二氧化硅胶粒、碳酸丙烯酯和丙三醇组成的液态光子晶体响应试剂。在这种粘度较大的液态胶体晶体系中,随着温度的升高,溶液的粘度会下降,胶体颗粒间的相互排斥力增强,晶格间距增大且组装有序度提高,从而使得结构色产生相应变化。基于上述工作原理我们系统研究了液态光子晶体的反射光谱与环境温度之间的关系,并建立了测量温度的工作曲线。通过测量温度检测试剂的反射峰波长即可确定未知的环境温度。该传感器在多次循环检测后,仍能保持稳定的反射波长和明亮的结构色。基于以上的特性,液态光子晶体温度传感器为环境温度的测量提供了直观、便捷的测量方案。