多彩结构色氧化铝薄膜氧化机制的研究

在草酸电解液中,球形碳点电极作为阴极,铝箔作为阳极,利用一次氧化工艺成功的制备出了单一色彩和虹彩环形结构色的氧化铝薄膜.实验结果显示,球形碳点电极下制备的氧化铝薄膜厚度由薄膜中心向外呈对称性递减.当薄膜的径向厚度差在某一波长光的覆盖范围内时,薄膜呈现单一结构色,而当径向厚度差超出某一波长光的覆盖范围时,薄膜呈现虹彩环形结构色.本文详细的讨论了电极间距、氧化电压和氧化时间对薄膜结构色的影响,并从理论上分析了球形碳点电极下多孔氧化铝薄膜的氧化机制.     

多孔氧化铝薄膜的制备

研究了多孔氧化铝薄膜的制备工艺以及影响其成孔效果的主要因素.采用分步阳极氧化的方法和适当的工艺步骤获得了孔洞分布均匀、孔径一致且耐水合的多孔氧化膜,此类氧化薄膜在经过后续的特殊处理后可以用于制备湿度传感器和AAO薄膜.     

阳极氧化法制备纳米级多孔氧化铝膜的研究

比较了电化学抛光前后铝片表面的微观结构,用阳极氧化法制备了纳米级多孔氧化铝膜,用扫描电镜研究分析了氧化铝膜孔的排列规律.结果表明其排列高度有序,呈理想的六方柱形结构.     

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.     

多孔阳极氧化铝薄膜的制备

采用二次氧化的方法,在短时间内制备了多孔阳极氧化铝薄膜(Anodic Alumina Membrane, 简称AAM),借助扫描电子显微镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段分析了氧化铝膜的微观形貌和晶体结构,讨论了电解液温度波动和铝材表面缺陷对AAM表面形貌的影响.研究结果表明:制备的多孔氧化铝薄膜是非晶态氧化铝,在其表面孔径为50～70 nm的六边形孔洞分布均匀,且垂直于薄膜表面平行生长.氧化过程中,电解液温度的稳定有利于形成规则的孔洞阵列;通过电化学抛光预处理,可有效去除机械划痕,避免薄膜表面沟壑状形貌的形成,提高了孔洞分布的均匀性.     

阳极氧化法制备有序纳米多孔氧化铝膜的研究

利用电化学阳极氧化的方法,在草酸溶液中,精确控制反应条件,在高纯铝片表面有序生长了纳米多孔氧化铝膜。试验中,分别采用一次阳极氧化和二次阳极氧化方法制备氧化铝膜。利用H3PO4溶液浸泡法对氧化铝膜进行扩孔处理。通过扫描电子显微镜对样品进行表征分析。结果发现,二次阳极氧化制备的氧化铝膜的孔洞分布较一次氧化的更为规则有序,并且孔径大小均匀一致。扫描电镜观察显示,氧化铝膜的扩孔过程可以去掉阻碍层,并调节孔径大小,溶去二次氧化后黏附在氧化层表面的一些杂质,从而使氧化铝模板更为规则有序,孔径均一。这种经过二次阳极氧化和扩孔处理得到多孔阳极氧化铝模板的方法简单,成本较低,可以为后续的纳米材料合成提供高质量的合成模板。     

多孔氧化铝膜的制备与形成机理的研究概况

直流恒压条件下,酸性溶液中铝的阳极氧化会形成多孔阳极氧化铝(AAO)。其孔径为纳米级且分布均匀,纵横比大,是合成一维纳米材料的理想模板。本文综述了AAO的结构模型、制备方法、形成机理及其应用热点。     

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。     

多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板,研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明,退火后在60V电压、0．6mol／L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8．2×10^9个／cm...     

多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板,研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明,退火后在60V电压、0.6mol/L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8.2×109个/cm2。     

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。     

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薄膜光学常数的确定

采用二步阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝(PAA)薄膜,借助于扫描电子显微镜(SEM)分析了多孔阳极氧化铝薄膜的微观形貌,发现在其表面孔径为70～90 nm的六边形孔洞分布均匀,且垂直于表面平行生长.依据PAA反射光谱的实验数据,利用Kramers-Kronig关系计算出PAA薄膜的复折射率、复介电常数以及光学能隙等光学常数.通过分析吸收系数与入射光子能量之间的关系,表明PAA具有直接带隙(能隙约为3.4eV)半导体的光学性质.     

预处理工艺对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

对铝的预处理工艺进行了研究,详细探讨了高温退火、除油及电化学抛光等对多孔阳极氧化铝形貌的影响.实验结果表明,采用丙酮除油效果最好,不经高温退火和电化学抛光仍能得到高度有序的多孔阳极氧化铝膜,使制备工艺得到了简化.其原因是两步阳极氧化法可以消除铝的内部结构及表面缺陷对多孔氧化铝膜有序性的影响.     

无阻挡层多孔阳极氧化铝膜板的制备

提出一种在中性的KCl溶液中用多孔阳极氧化铝作阴极,通过电解在阴极产生OH-腐蚀阻挡层,制备无阻挡层氧化铝模板的新方法.用扫描电镜对模板进行了表征.结果表明,在草酸溶液中,制得的氧化铝模板孔径为70～80nm,孔间距为130nm,孔密度约8×109/cm2,这种方法去阻挡层不扩大模板孔径,不影响纳米孔的纵横比.无阻挡层的氧化铝模板适合于直流电沉积和无电沉积金属纳米材料.     

通孔氧化铝模板的强脉冲电化学剥离研究

利用0.3mol·L-1的草酸电解液,采用二步恒压阳极氧化法(30-50V)在高纯铝片上获得了高度有序的多孔氧化铝模板,利用HClO₄-CH₃OH混合溶液为电解液,利用还原反应产生的气体压力将多孔氧化铝膜从铝基底上剥离,获得了大面积(2cm×2cm)均匀无裂的多孔氧化铝的通孔模板,厚度为30-100μm;分析了影响孔径和阻挡层的因素和模板电化学剥离的机理;与其他剥离方法相比,该方法具有工艺简单、周期短、模板溶解少、无污染、模板韧性好, 可获得大面积均匀无裂膜,在纳米结构组装体系研究方面具有重要的实用价值.     

A simple one-step anodising method for the synthesis of ordered porous anodic alumina

Porous anodic alumina (PAA) has been produced on aluminium substrate by single-step anodising at 50?V in 0.3?M oxalic acid at 15°C for 60?min. The highly ordered pore and cell structure was achieved by subjecting the PAA to oxide dissolution treatment in a mixture of chromic and phosphoric acids. The nanostructure prior and post-oxide dissolution treatment was examined under scanning electron microscope. It was found that the oxide dissolution treatment improves the regularity of the cell and pore structure significantly. Uniform closely packed honeycomb structure of PAA is obtained. The uniformities of pore diameter and interpore distance are also enhanced. Compared to the PAA prior treatment, it was noticed that the pore diameter of the post-treatment PAA increases.