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 .

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。

多次氧化对多孔阳极氧化铝模板自组织过程影响

在0.4mol/L的H3PO4溶液中制备多孔阳极氧化铝(PAA)模板,采用扫描电子显微镜,结合ImageJ软件,分析出不同电解液中,一次阳极氧化制备的膜具有相似的表面形貌特征,即膜具表面高低不平,带有无序微孔或条纹。一次氧化决定了膜的孔间距和孔密度,随着氧化次数的增加,孔径有变小的趋势。除膜后,铝基体表面具有一定的有序性,二次氧化在此基础上进行自组织,从而大幅提高了膜的有序性。二次氧化制备的PAA膜表面和截面的孔道有序性要好于三次和四次氧化制备的PAA膜。二次乃至更多次数的氧化所制备的膜孔径都不会大于一次氧化除膜后铝基体表面凹坑孔的孔径。在0.4mol/L的H3PO4中,随着氧化电压的升高,二次阳极氧化膜孔径增大,孔密度下降。电位-时间曲线测试结果表明:随着氧化次数的提高,PAA膜的阻挡层有变厚趋势。填孔前,交流阻抗图谱上只体现PAA膜的阻挡层特性;填孔后,相位角峰变得更加明显。

多孔氧化铝有序膜的制备研究

本文用阳极氧化法分别在硫酸和草酸电解液中成功制备出高度有序、具有纳米级孔洞的氧化铝有序阵列模板。采用饱和HgCl2去除Al基体后,得到典型六方形结构的多孔Al2O3有序膜。通过改变氧化电压、氧化时间等条件使模板的孔径、孔深可调、膜厚度可控,并系统研究了对模板有序性、孔径、膜厚度等的影响因素,总结出制备Al2O3有序膜的最佳工艺。

多孔阳极氧化铝膜在纳米功能材料制备中的应用

纳米材料具有一系列不同于块体材料的新异特性 ,在许多领域都有着广阔应用前景。阳极氧化铝膜具有独特的多孔结构 ,可作为制备各种纳米功能材料的模板 ,因而在纳米功能材料制备中占有重要地位。本文综述了多孔阳极氧化铝模板的结构特征、制作方法及由模板合成法制备的多种纳米功能材料的研究与应用现状 。

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。

多孔阳极氧化铝膜形成过程中电场分布的有限元分析

为了进一步了解多孔阳极氧化铝膜孔洞的形成、发展过程与电场分布的关系,建立了4种模型对多孔阳极氧化铝膜中孔洞形成初始阶段和发展阶段的电场分布情况进行了有限元分析。结果表明:在孔洞初始阶段,孔洞间距较小的孔洞底部电场强度小,而间距较大的孔洞底部电场强度较大,浅孔底部电场强度较小,深孔底部电场强度较大;在孔洞发展阶段,间距不等的孔底部电场分布不均,面向壁厚侧底部电场强度较大,面向壁薄侧底部电场强度较小。这些电场分布情况可为进一步分析孔洞发展以及导致孔洞有序分布因素奠定基础。

多孔阳极氧化铝薄膜的应用进展

简要介绍了近几年来多孔阳极氧化铝薄膜的应用进展。由于该类薄膜特有的纳米有序孔阵列结构,而被人们用作合成纳米有序结构的模板、制备纳米多孔氧化铝传感器及用于制备纳米电子器件和纳米光电子器件等领域。预计这类薄膜在纳米功能器件制备领域的应用还会进一步拓宽。

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.

电化学制备亚微米氧化铝有序多孔膜方法研究

采用电化学阳极氧化法制备亚微米氧化铝有序多孔膜 ,研究了铝电极预处理过程、扩孔时间、阳极氧化时间和阳极氧化电压对亚微米氧化铝有序多孔膜孔径、孔密度以及孔排列有序性的影响规律 。

影响多孔阳极氧化铝膜结构特性因素的研究

酸性电解液中采用电化学方法可在铝表面形成多孔阳极氧化铝膜。研究了影响膜孔径和膜厚的关键因素,包括电解液、氧化电压、温度和时间。此外,通过X-射线衍射和扫描电镜,分析了形成氧化膜的微观形貌和晶体结构。实验结果表明多孔阳极氧化铝膜结构特性依赖于采用的氧化条件、电解液、氧化时间和电压的选择。

退火温度对多孔阳极氧化铝膜形貌的影响

采用二次阳极氧化法制备了有序的氧化铝膜,于800℃、900℃和1000℃对氧化铝膜进行退火处理,经X射线衍射检测发现,其晶相结构由γ-Al2O3向θ-Al2O3结构转变,而且由于相变不彻底导致多晶相结构并存。比较了3种不同的退火温度对氧化铝膜表面有序孔的影响,提出了对于内嵌入氧化铝膜的前驱体材料的退火条件,即退火温度不宜太高,退火时间不宜太长。

自组织多孔阳极氧化铝膜的研究进展

主要介绍了几种不同多孔氧化铝膜的制作 ,氧化铝膜的光致发光性质及来源 ,最后介绍了多孔氧化铝膜在钠米材料中的应用 ,并对阳极氧化铝膜发展前景进行了展望。

高度有序多孔阳极氧化铝模板制备工艺研究

在酸性电解液中,用二次阳极氧化法制备得到了高度有序的多孔阳极氧化铝(PAA)模板。采用金相显微镜观察了铝箔退火前后的表面形貌,并结合扫描电镜对多孔氧化铝薄膜的结构进行了表征。研究表明,高度有序多孔阳极氧化铝膜的制备依赖于铝箔是否经过预处理、氧化电压的大小、温度的稳定性和电解液的选择等。

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。

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。

铜/多孔阳极氧化铝纳米有序阵列复合体系的光吸收特性

以多孔阳极氧化铝为模板,采用交流电化学沉积工艺制备了Cu/AAO纳米有序阵列复合结构,对其光学特性的研究结果表明,随Cu沉积量的增加,复合结构的吸收边相对于空模板发生了超过250nm的红移幅度,而Cu表面等离子共振吸收峰相对蓝移,理论分析了导致吸收边及吸收峰随Cu沉积量改变而发生频移的主要原因.

多孔阳极氧化铝膜的制备研究

在直流恒压下,在不同的酸性溶液中对铝片实施两步阳极氧化制备多孔氧化铝膜,在磷酸溶液中制得的模板孔径大,并且电解时间缩短,加快了制备模板的过程。同时利用阳极氧化初期电流密度的变化,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。

纳米有序多孔阳极氧化铝形成过程中的对流作用

二次阳极氧化法制备纳米多孔氧化铝由于其应用范围广、制备工艺简单、制备成本低廉等因素被广泛采用,但对制备过程中纳米有序多孔结构的形成机理研究存在较多分歧。根据电解液在电场和温差作用下内部出现的有序环流,结合二次阳极氧化法制备多孔氧化铝的实验过程和样品的形貌表征,对有序多孔结构的形成机理进行了研究。结果表明:在阳极氧化铝形成初期,致密氧化铝膜表面导电离子浓度在外电场作用下发生变化,电解液中形成有序分布的粒子环流,是该阶段影响一次阳极氧化铝膜有序结构形成的主要因素;阳极氧化后期,电解液作为远离平衡态的开放系统,在达到临界温度时进入有序的耗散结构状态,即电解液中出现了自组织的热对流,是二次阳极氧化能够形成大孔径、高度有序多孔结构的主导因素。

多孔阳极氧化铝有序阵列表面润湿机制的研究

基于二次阳极氧化法制备的多孔阳极氧化铝(AAO)有序阵列薄膜,研究了二次蒸馏水和1,2-二氯乙烷两种液体在该结构化、化学异质表面的润湿特性。研究结果表明,随着纳米孔径的增加,两种测液在其表面的接触角均不断增大。采用Owens二液法和Yang氏孔径法对AAO表面能构成的分析发现,在AAO表面能的构成中,表面微纳结构项的贡献约占90%,而表面化学成分的贡献约占10%。显然,纳米孔径的增加导致了其AAO薄膜表面能明显的降低,从而改变了其表面润湿特性。这对于深入理解由表面微纳结构和表面化学成分协同诱导的润湿机制是十分有益的。