高度有序多孔氧化铝模板的制备工艺与生长机制的研究

采用二次氧化法制备出高度有序的多孔氧化铝模板，结合扫描电镜和原子力显微镜对其结构、形貌进行观察和表征。研究了铝箔预处理和温度等对多孔氧化铝模板孔洞有序性的影响，讨论了有序孔洞的自组织生长机理。     

降低二次氧化温度制备高度有序阳极氧化铝模板

传统的两步阳极氧化方法在制备多孔阳极氧化铝(AAO)模板时需要两次反应都在低温条件(0~5℃)下进行以保证膜的稳定生长,然而该制备工艺在温度控制方面通常比较复杂。尝试对制备工艺进行改进,在一次高温(20℃)二次低温(5℃)条件下成功制备出了高度有序的AAO模板。随着第二次反应温度的降低,孔的排列趋于整齐,其孔径、孔隙率和孔的深度都有较显著的变小趋势,而孔间距无明显变化。此外,实验中还发现在高温下容易出现套孔现象,这可能是反应时释放出的焦耳热消散不充分所致,当第二次反应温度降到5℃时被完全消除。     

逐步升压法制备大面积小孔径阳极氧化铝模板

在酸性电解液中,采用逐步升压法制备了高度有序的大面积阳极氧化铝（anodic aluminumoxide,AAO）模板．与传统方法制得的AAO模板相比,其有效氧化面积提高了20多倍扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）对模板微观结构的表征结果表明,二者几乎具有相同的有序度和孔密度,且孔洞分布均匀．但相比之下,采用逐步升压法制备的模板孔径要小得多,电压为42V时制得的模板的平均孔径（32．4nm）约为传统方法制得的模板平均孔径（63．2nm）的1／2．     

高度有序多孔阳极氧化铝模板的制备

为了得到纳米孔排列高度有序的多孔阳极氧化铝模板,以0.3 mol·L-1的草酸为电解液研究了模板的制备工艺.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对多孔氧化铝模板的表面形貌进行表征,X射线衍射分析高纯铝及氧化膜的结构.实验结果表明,铝基体不经过高温退火处理,同样能够得到高度有序的氧化铝膜,简化了多孔氧化铝膜的制备工艺.分别讨论了阳极氧化电压和电解液温度对多孔阳极氧化铝膜的形貌及孔径的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行比较,结果表明,两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.XRD分析证实,多孔氧化铝膜由非晶态的Al2O3组成.     

阳极氧化工艺制备氧化铝模板

多孔氧化铝模板是一种用于制作纳米结构材料的模板.为了制作出理想的模板,采用不同的阳极氧化工艺制备多孔氧化铝模板,通过改变工艺参数研究了模板孔径的变化规律,结果表明,在适宜条件下,纳米级氧化铝模板具有六方紧密堆积柱状结构,在每个六棱柱的中心有一个与膜表面垂直的圆柱孔.在一定范围内,随着氧化电压、电流密度、反应温度、铝片纯度的增加氧化铝模板的孔径也随之增加.     

高度有序多孔阳极氧化铝膜形成机理的探讨

使用高纯铝片,利用电化学阳极氧化制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,用原子力显微镜(AFM)对其形貌进行了表征,提出铝阳极氧化过程中纳米孔从无序到有序的自组织模型,探讨了高度有序六角形纳米孔阵列的形成过程,并分析了影响纳米孔有序度的因素及提高有序度的途径.根据自组织模型探讨了长时间阳极氧化和二次氧化条件下形成高度有序六角形纳米孔阵列的机理.     

多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展

多孔阳极氧化铝(PAA)模板在制备纳米材料、光谱材料、磁性材料、生物传感材料、太阳能电池材料等领域有着极为广泛的应用。实现多孔阳极氧化铝模板的孔径、孔间距、氧化层厚度等参数的可控制备是获得最佳性能材料的关键。概述了近年来多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展,简要介绍了在电化学方法制备条件下各种工艺因素对模板形貌的影响,并综述了利用多孔阳极氧化铝作为模板合成纳米材料的几种方法。     

两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝膜

直流恒压下,在酸性溶液中对铝实施两步阳极氧化制备了多孔氧化铝膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对制备的多孔氧化铝膜进行形貌分析,孔径在纳米级且孔分布具有高度均匀性。采用SEM对试样进行观察,分析了工艺对多孔氧化铝膜形貌的影响。利用阳极氧化初期电流密度的变化并结合阳极氧化过程中的试样的SEM照片,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。     

多孔阳极氧化铝模板的制备及其光学特性研究

采用二次阳极氧化法获得分布均匀、有序的纳米多孔阳极氧化铝模板（PAAT），对其形貌、相结构及光学性能进行了表征和分析。光吸收测试发现多孔阳极氧化铝模板在250nm处有一个吸收峰，可见光区是透明的。光致发光测试表明多孔阳极氧化铝模板在450-550nm之间有一个较宽的蓝色发光带，发光峰在460nm左右。     

多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展

多孔阳极氧化铝(PAA)以其独特的结构特征在纳米材料方面得到了广泛的应用。综述了PAA模板的传统制备方法,并阐述了基于传统"酸性场致溶解"理论提出的二次氧化和Imprint法的局限性。着重综述了近两年来广泛关注的形状各异的PAA模板的制备方法。     

AAO模板快速制备方法探究

为了快速制备出高度有序且孔径可调控的AAO(阳极氧化铝)模板应用于工业生产,通过改进传统的两步阳极氧化法,采用逐步提高电解液浓度的硬氧氧化法制备了AAO模板,并确定了最佳制备工艺为初始电解液浓度0.15mol/L,添加电解液浓度0.40mol/L,温度保持在5℃左右,无水乙醇添加比例为1:1,从而使铝片的击穿电压从40V上升到130V左右(模板面积1.5cm×4.5cm),采用DimensionEdge型号的原子力显微镜(AFM)对多孔氧化铝模板进行了表征。结果表明:未经退火处理的铝片,也可以制备出高度有序的AAO模板,但其粗糙度略有增加,并与在高压条件下二次氧化、三次氧化、四次氧化制备AAO模板进行了比较,发现二次氧化制备的AAO模板有序度、孔径、孔间距均优于三次、四次氧化法。     

草酸阳极氧化工艺对氧化铝模板孔径的影响

为了寻找出草酸氧化工艺和扩孔工艺对制备的氧化铝模板孔径大小的影响规律,本文采用高倍扫描电镜观察定量研究了纯铝草酸阳极氧化几种氧化工艺参数对制备的氧化铝模板纳米孔径大小的影响,并对氧化铝模板的扩孔工艺进行了研究.结果表明,随着草酸浓度、氧化电压、氧化温度的升高和氧化时间的延长,制备的氧化铝模板的孔径也随着增加;在扩孔溶液浓度、温度保持一定时,随着浸泡时间的延长,氧化铝模板的孔径会逐渐增大.本研究结果为模板合成有序纳米阵列结构提供了参考.     

多孔阳极氧化铝模板法交流电沉积单晶镍纳米线阵负

一维纳米材料在光学、电学、磁学等领域有着广阔的应用前景。采用二次阳极氧化法,结合逐级降压法制备了多孔阳极氧化铝（AAO）模板,然后在其上交流电沉积了单晶镍纳米线阵列。利用SEM,XRD,TEM等对镍纳米线阵列的形貌和结构进行了表征,探讨了沉积效果与沉积电流密度一时间曲线和稳定沉积电流密度大小之间的关系。结果表明：沉积电...     

草酸/磷酸混合介质制备高质量阳极氧化铝模板

以草酸为主导酸、磷酸为辅助酸的混合介质作为电解液,采用不对称二次氧化法制备阳极氧化铝模板(AAO模板),通过调节电压、介质配比和酸的浓度等方式研究其生长机制及优化条件.利用扫描电子显微镜(SEM)和电流监测装置对得到的AAO模板进行表征,结果表明在低压(40 V)、较低浓度草酸条件下,适量掺杂磷酸可以提升模板阵列有序性、孔洞规则性及孔径;在高压(80 V)下制备出表面具有V字型结构孔洞的模板,当混合介质中主导酸和辅助酸各自适配电压与施加电压差值比为其混合体积比倒数时所制备的模板质量最优,且随电压增大V字型结构的孔径增大,但辅助酸掺杂量不宜过高.本研究可为采用多元介质制备大孔径优质AAO模板提供参考.     

阳极氧化铝样模法制备纳米线阵列的发展概况

对金属纳米线的研究和发展进行了回顾和展望:在多孔阳极氧化铝模板上可制备出不同直径和长度的纳米管或纳米线阵列;所制备的纳米线有着光、电、磁、催化等特性,具有广泛的用途及发展前景.     

Ni纳米管的电化学模板法制备及表征

本文采用一种简单而有效的电化学方法在硫酸铵体系中利用氧化铝模板(AAO)成功制备出规则有序的Ni的管状纳米阵列.使用这种方法可获得外径约为70nm,内径约为50nm的Ni纳米管.对所得的Ni纳米管进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射图(SAED)和X射线衍射(XRD)分析,结果表明:该方法制备的Ni纳米管高度有序,大小均一,其形貌受控于氧化铝模板的结构,外径与模板的孔径相等.     

纳米阵列阳极氧化铝模板的制备及其形成机理

多孔阵列阳极氧化铝模板为合成大面积的准一维纳米丝和纳米管微阵列提供了一种有效的载体.采用二次氧化法,制备了孔径在30～40 nm之间的纳米阵列氧化铝模板,分析了纳米阵列阳极氧化铝模板形成的热力学原理、动力学原理及孔的形成机理.采用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征,通过扩孔试验得到了孔径与扩孔时间的关系.用XRD衍射仪对纳米薄膜的成分和形态进行了分析,证明了制备的氧化膜是非晶态的.     

铝箔多孔阳极氧化铝膜的低温制备及其电化学性能

以多孔阳极氧化铝(AAO)膜制备纳米材料时降低AAO膜孔径至关重要,降低电压无法达到要求,而降低氧化温度可实现这一目标。在0.4 mol/L H3PO4溶液中加入70%～80%(体积分数)1,3-丙三醇(PDO),于-10～10℃下恒压110 V阳极氧化1 h制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,并在0.50 mol/L H3BO3和0.05mol/L Na2B4O7溶液中于20℃下以0.5 mA/cm2进行填孔后处理。利用SEM,EDS,XRD分析了AAO膜的表面形貌与组成,并对AAO膜填孔前后的极化曲线和交流阻抗谱进行了测试。结果表明,膜孔径随氧化温度降低而降低,80%PDO,10℃所得AAO膜的成分包括65.94%(质量分数,下同)Al,12.79%C,20.29%O和0.98%P;随氧化温度升高和PDO含量下降,AAO膜的稳定电流密度增大;随氧化温度升高,膜阻挡层厚度增大;填孔试验前AAO膜只存在一个阻挡层的相位角峰,填孔后出现两个峰,中高频段体现封闭的阻挡层特性,低频段体现的是多孔层封闭部分的特性。