Alumina nanostructures prepared by two-step anodization process

Alumina nanostructures were obtained by two-step anodization process.The porous anodic aluminum oxide(AAO)membranes were anodized in oxalic acid,which was subsequently treated with chemical etching process with 1.0 mol/L sodiumhydroxide solution,or mixed solution of phosphoric acid(6.0%)and chromic acid(1.8%),respectively.Field emission scanningelectron microscopy(FE-SEM)and transmission electron microscopy(TEM)were employed to character the morphology andstructure of the obtained alumina nanostructure.It is found that alumina nanowires are generated in the acidic chemical etchingsolution,while nanotube structures are formed in the alkaline solution.The influence of acid and alkaline solution on aluminamorphologies in the chemical etching process was discussed.

热等离子法制备锂离子电池硅碳负极材料

采用直流电弧热等离子法一步制备硅/碳球形纳米复合材料。以中值粒径分别为2.6、6.5和15.0μm的硅碳混合粉末为原料,制得了中值粒径为49.9、56.3和68.9 nm的纳米硅碳复合材料;在200 mA/g的电流密度下3种不同粒径的纳米硅碳负极材料的首次放电比容量分别达到1718、1651和1343 mAh/g,50次循环后其容量保持在1005、761和663 mAh/g;而未处理的硅碳混合粉末首次放电容量约为2321 mAh/g,但50次循环后,容量仅为274 mAh/g。由此可见,利用直流电弧热等离子法制备的硅/碳球形纳米复合材料的电化学性能得到了极大的提升。

二氧化钛/碳负极材料制备及性能

电导率低以及Li+传输速率慢等不足限制了二氧化钛(TiO_(2))作为锂离子电池负极材料的发展。采用简单的一步水热法制备与碳材料复合的TiO_(2)多孔微球,TiO_(2)多孔微球的合成与碳材料复合同时进行。多孔结构缩短了Li^(+)的扩散路径,加快Li+的传输速率,同时碳材料的引入,减少纳米球的团聚,提高了TiO_(2)的电导率。TiO_(2)@C复合材料显示出优良的电化学性能。含碳量约为13.15%的TiO_(2)@C复合材料,以1.0 A/g电流在0.01~3.00 V循环300次后,放电比容量可达到406.2 mAh/g;在5.0 A/g大电流下,比容量也高达138.6 mAh/g。

二次喷雾造粒法制备石榴结构硅碳负极材料

为进一步优化多孔类核壳结构硅碳负极材料的制备方法,通过“两步喷雾造粒、一步碳化成型”法制备出了具有石榴结构状的锂离子电池硅碳负极材料。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microsope,SEM)和热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)等方法对材料的物理性质进行了表征。为提升复合材料的导电性与结构稳定性,提升其充放电性能,将碳纳米管(canbon nano tube,CNT)导电剂与鳞片石墨与复合材料进行了复合,得到了Si@Pore-C/CNT/G@C复合材料。该材料在0.1 C的电流密度下,在50次充放电循环后具有高达95.6%的容量保持率,并且在经过97次较长循环后仍具有82.8%的容量保持率。所提出的制备方式简单高效,具有量产的潜力,无需使用酸碱刻蚀或其他牺牲模板,是一种绿色、高效的制备方案。

多孔铝阳极氧化膜的制备及膜孔的影响因素

采用阳极氧化法制备铝氧化膜,探讨了前处理、电解液组成、电解液浓度以及氧化电压等参数对氧化过程的影响。实验结果表明:前处理对氧化膜的质量有较大影响;适当比例的磷酸和草酸的混合酸制备的多孔膜质量最佳,在一定范围内,提高阳极氧化电压可使膜的孔密度减小,孔径增大,膜的有序性增加。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。

电解法降解有机污染物机理及动力学的研究

对阳极电解催化降解有机污染物的机理进行了研究。结果表明 ,在电解过程中能够产生氧化能力极强的羟基自由基 (HO· ) ,使有机污染物以间接氧化的方式降解。用非线性最小二乘法对试验数据的分析表明 ,降解过程基本符合两步一级模型 ,并得到了水杨酸降解过程中的两步速率常数和 2 ,3-二羟基苯甲酸在 5 10

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其荧光性质

室温下采用电化学阳极氧化法在NaF、Na_2SO_4和H_2SO_4的混合溶液中用化学处理后的纯Ti片表面组装了一层结构高度有序的高密度TiO_2纳米管阵列。考察了几种主要的实验参数(阳极氧化电压、温度、电解液浓度)对TiO_2纳米管阵列形貌和尺寸的影响,探讨了二次阳极氧化对纳米管形貌的改善。对TiO2纳米管阵列进行扫描电子显微镜(SEM)和荧光(PL)分析,探讨其生长机理。结果表明,孔径随阳极氧化电压的升高而变大,温度、电解液浓度影响反应过程中电流密度的大小;二次阳极氧化得到的纳米管的有序性有所改善,孔径大小更为均一,并且发现TiO_2纳米管的荧光具有量子效应。

新型镁合金皮内刺激与致敏实验研究

[目的]通过动物皮内刺激及致敏试验,对镁合金AZ91D(AZ0)、Mg-Mn-Ce(RE0)及其在三种不同阶跃式阳极氧化表面改性条件下所得新型镁合金(AZ1、AZ2、AZ3、RE1、RE2、RE3)的体内生物相容性进行初步的评价。[方法]按照GB/T16886.10-1997《医疗器械生物学评价》刺激与致敏试验方法进行。采用与生理盐水、高纯镁及医用钛合金Ti-6A1-7Nb对照的研究方法,将镁合金浸提液注入豚鼠皮肤内观察皮内反应:采取皮内注射和涂皮相结合的诱导法观察豚鼠致敏反应。[结果]RE2由于成膜效果较差,无法制备浸提液,剔除出试验组。皮内刺激试验:生理盐水组、Ti-6Al-7Nb、AZ1、AZ3炎性反应I级,评分0分;其余试样皮内刺激反应稍重,有少许充血水肿(Ⅱ级),评分1分。致敏试验:甲醛组炎症反应重(Ⅳ级),肉眼观局部皮肤坏死结痂,致敏4级;生理盐水组无明显炎症反应(Ⅰ级),致敏0级;Ti-6Al-7Nb、AZ1、AZ3炎症反应Ⅱ级,红斑及水肿轻微(Ⅰ级);余试验组炎症反应Ⅲ级,致敏2级。[结论]由以上结果可以初步认为,新型镁合金AZ1、AZ3在皮内刺激及致敏试验中表现较好,具备良好的生物相容性,有望成为新一代的骨科植入材料。

二步阳极氧化法制备氧化铝模板及机理分析

用预处理的铝箔,以草酸为电解液,采用二步阳极氧化法制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,利用透射电镜和X射线衍射仪对其进行表征,并对阵列孔的形成机理进行分析。结果表明:适当提高电压有利于孔的有序化;孔的有序化存在一个最佳阳极氧化时间,本试验条件下为6h;根据试验结果并结合目前几个常见模型可较圆满解释阵列孔的形成过程。

电压施加方式在阳极氧化钛薄膜形成过程中的作用

采用阳极氧化的方法,通过改变电压的施加方式制备了具有不同形貌的氧化钛薄膜。使用扫描电子显微镜考察了氧化钛薄膜的形貌,结合实验现象探讨了阳极氧化钛薄膜纳米孔的形成机制。研究结果表明,采用一步施加电压和连续施加电压的方法,氧化钛薄膜纳米孔的形成过程由电压、阻挡层的厚度决定;采用两步施加电压的方法,氧化钛薄膜纳米孔的形成过程由放电电压、阻挡层的厚度和阻挡层/电解液的边界条件协同控制。在相同工艺条件下,采用两步施加电压法能够扩展阳极氧化钛薄膜纳米孔孔径和孔密度的范围。

镍有序纳米孔洞阵列厚膜的制备和表征

以阳极氧化铝为模板通过两步复型的方法制备了金属镍的有序纳米孔洞阵列厚膜.镍膜的孔道彼此平行呈六角排列孔径约40nm孔洞间距80nm孔密度约1011个/cm2.

AAO模板的制备及其应用

阳极氧化铝模板由于其价廉,制备工艺简单,以及特殊的结构和多样的组装方法得到了广泛的研究和应用。主要阐述了AAO模板的制备、影响因素,及其在纳米组装体系中的应用,包括量子点、纳米线、纳米管和"同轴电缆式"层状纳米材料等,介绍了AAO组装体系的应用,最后提出了AAO模板的潜在发展。

二次阳极氧化方法制备有序多孔氧化铝膜

通过二次阳极氧化方法制备多孔氧化铝膜与一次阳极氧化方法制备多孔氧化铝膜孔排布规律性的对比 ,结果发现 ,二次阳极氧化方法制取的多孔氧化铝膜孔排布规律性明显好于一次阳极氧化法制取的多孔膜 .在几个微米范围内 ,孔呈理想的六角排布 .去除一次阳极氧化膜后 ,二次阳极氧化得以在更良好的表面进行 ,制取的氧化铝膜孔规律性和有序度更高 .

阶梯降压降幅对铝氧化膜阻挡层去除的影响

研究了以不同降压幅值进行阶梯降压对铝阳极氧化膜孔阻挡层去除的影响,采用场发射扫描电镜对其进行表征。研究结果表明:阶梯降压法能有效地减薄阻挡层,其减薄程度视降压的幅度而定,采用小幅值降压的阶梯降压过程能有效地去除阻挡层。在降压瞬间,电流迅速减小,然后缓慢回复到一个新的稳定值。大幅值降压过程电流回复时间较长,小幅值降压过程电流回复时间较短。本文还探讨了小幅值阶梯降压过程去除阻挡层的原因。

高质量氧化铝模板的制备及其研究

以5%磷酸为电解液,通过阳极氧化高纯铝片制得了有序性较高的多孔氧化铝模板,结合扫描电镜(SEM)对其结构和行貌进形观察和表征。研究了氧化铝模板的制备工艺,还讨论了氧化铝膜的形成过程,最后比较了一次阳极氧化和二次阳极氧化获得的样品的多孔结构,认为低温下采用二次阳极氧化法可以获得很好的多孔氧化铝模板。

形稳阳极电解处理有机废水机理及动力学的研究

采用简便易行的方法对形稳阳极电解催化降解有机废水的机理进行了研究,表明在电解过程中能够产生氧化能力极强的HO·自由基,可以氧化降解废水中的有机污染物,即有机污染物以间接氧化的方式降解,这是电解催化氧化技术的主要机理。用非线性最小二乘法对实验数据的分析表明,其过程基本符合两步一级模型,并得到了水杨酸降解过程中的两步速率常数。

后处理工艺对阳极氧化钛生物活性的影响

钛及钛合金由于具有良好的力学、生物学性能,已成为良好的骨修复和替换材料。为了改善钛的生物活性,首先采用两步电化学阳极氧化法对金属纯钛进行表面改性,即使之表面形成多孔纳米结构,然后对样品进行不同的后处理,如450℃热处理,NaOH处理,NaOH-CaCl2处理,最后将后处理样品浸泡在人体模拟液(SBF)中,研究磷灰石在样品表面的生长情况。采用X射线衍射(XRD)、带能量散射谱(EDS)的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等对生成的磷灰石的物相、形貌、元素组成等进行表征。结果表明,非晶TiO2纳米管阵列不能诱导磷灰石在其表面生成,而经450℃退火处理后形成的结晶良好的锐钛矿相TiO2纳米管阵列具有一定生物活性,即可诱导部分磷灰石颗粒在其表面生成。进一步经NaOH-CaCl2溶液后处理可加速羟基磷灰石在样品表面的形成速度,样品在模拟体液(SBF)中浸泡8d后,表面生成的磷灰石厚度约为5μm,磷灰石层是由大量球形颗粒堆积而成的,而球形颗粒是由无数纳米薄片组成的花状结构。

草酸中纳米孔阵列阳极氧化铝膜的一步法制备及其形貌表征

报道了用一步阳极氧化法在经过预处理的高纯铝片上制备具有纳米孔阵列结构的阳极氧化铝膜(AAM)的技术,并用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对样品形貌进行了表征.结果表明,高纯铝片在0～20℃、0.1～0.5 mol/L的草酸溶液中用30～60V的直流电一步阳极氧化,再经过去铝和除阻挡层的过程,可制得纳米孔阵列阳极氧化铝膜.制得的阳极氧化铝膜中的孔,尺寸都在纳米级别,且大小均匀,相互平行排列成规整阵列,可用作制备纳米线阵列的模板.

多孔阳极氧化铝膜形成机理的研究

为了探讨多孔阳极氧化铝膜的形成机理,在0.3mol/L的草酸溶液中,通过二次阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜.X射线衍射和扫描电镜测量表明,本实验制备了高度有序的、非晶态结构的多孔氧化铝膜.通过分析阳极氧化过程中的电解电流随时间变化的关系,研究了多孔氧化铝膜的形成机理.

铝阳极氧化膜的研究进展

简述多孔氧化铝膜的性质、性能和目前在各领域的应用情况及前景。综述了用二次阳极氧化制备多孔有序氧化铝膜的方法,较为系统地介绍了预处理、电解液的种类、电解液的浓度、温度、氧化电压及超声波等因素在多孔氧化铝膜的制备过程中对其成膜成孔过程的影响。