基于多孔阳极氧化铝的单层纳米柱阵列PMMA膜的制备

以阳极氧化法制作的多孔阳极氧化铝(PAA)膜为模板,采用旋涂法在PAA膜上浇注不同浓度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/二甲基甲酰胺(DMF)溶液制作出了表面具有纳米柱结构的PMMA膜。实验结果显示采用磷酸溶液制备的PAA膜的孔径在300 nm左右且排列规整,采用质量分数为10%和20%的PMMA/DMF溶液制作的PMMA膜表面的纳米柱的粘连现象较严重,而采用质量分数为15%的PMMA/DMF溶液能够得到表面纳米柱间隔均匀的膜。具有表面纳米柱矩阵结构的高聚物的制作方法能够为仿壁虎脚材料和大比表面积材料的制作提供帮助。

孔间距和孔径连续可调的PAA模板的制备

在磷酸溶液中以二次阳极氧化制备的多孔阳极氧化铝(PAA)模板存在孔的规整低的缺点,文中提出了在磷酸/草酸混合溶液中采用二次阳极氧化法制备高规整(PAA)模板,利用图像处理软件(Image-Pro plus)对PAA膜的扫描电镜图进行分析处理,定量研究了阳极氧化电压、草酸含量和扩孔时间对PAA模板的孔径和孔间距的影响。由实验结果可知,在质量分数1%磷酸溶液中加入0.03 mol/L草酸溶液作为阳极氧化电解液,阳极氧化电压可以达到200 V。通过调节草酸添加量和阳极氧化电压可以得到孔间距在345—498 nm范围内高规整PAA模板。通过改变扩孔时间可以获得孔径在140-400 nm范围内高规整PAA模板,并且孔径与扩孔时间呈正线性相关关系,相关系数为0.99。这种高规整孔径、孔间距连续可调的PAA模板能够被用于制备规整金属纳米线阵列、纳米管阵列和高分子纳米柱等材料。