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...     

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。     

纳米多孔阳极氧化铝膜形貌的控制研究

采用38g／L的草酸溶液为电解液,制备了孔洞规则有序,孔径和厚度均一可控的氧化铝模板,并研究了阳极氧化工艺对阳极氧化铝膜形貌的影响。实验结果表明,采用38g／L的草酸溶液作为电解液,经两步法阳极氧化可制得孔径均一,排列规则的多孔阳极氧化铝膜。随着氧化电流密度的升高,氧化膜孔径逐渐增大。电流密度过大,反应放热严重,氧化铝膜孔径均匀性,孔洞形状规则性和有序性都下降。在恒电流密度条件下,氧化膜厚度随着氧化时问的延长呈线性增长,但对氧化铝膜孔径影响较小。     

纳米晶复合有序多孔材料的研究进展

有序多孔材料具有大小均匀、排列有序的孔道,并且其孔径在一定范围内连续可调,因此以有序多孔材料为模板,合成均匀负载的纳米粒子和有序阵列的纳米线得到广泛研究.综述了以氧化铝、氧化硅、氧化钛有序多孔材料为模板,合成纳米颗粒和纳米线阵列的方法.     

泡沫铝合金阳极氧化工艺研究

以草酸为电解液,对泡沫铝合金材料进行阳极氧化处理,制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,采用SEM扫描电镜对其形貌进行分析.研究了电流密度、电解液浓度、电解温度等条件对氧化铝膜结构的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行了比较,结果表明,氧化膜上的微孔分布均匀,孔径大小基本相同;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.     

多孔氧化铝模板上TbFeCo薄膜的制备及磁性能

利用两步阳极氧化方法在玻璃基板上成功制造孔洞排列有序的多孔氧化铝基底,实验结果表明,孔洞大小范围在10～50nm,孔洞大小可通过氧化电压和氧化温度进行调节,随氧化电压和温度降低而减小.多孔氧化铝底层对其上溅射生长的TbFeCo磁性能有重要影响,多孔氧化铝基底对TbFeCo的畴壁运动有较强的钉扎作用,增大其矫顽力,矫顽力随孔洞的直径增大而减小,从15nm时的4.5×105A/m下降到40nm时的2.8×105A/m,并逐步趋近无AAO膜板时TbFeCo的矫顽力.同时多孔氧化铝基底的引入,使TbFeCo薄膜的矫顽力机制从以磁晶各向异性为主改变为以形状各向异性为主.     

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。     

多孔氧化铝模板合成有序纳米结构材料的研究进展

模板法制备纳米结构是20世纪90年代中期发展起来的一种靠自组装构筑纳米结构的新工艺,在有序纳米结构的合成中有着广泛的应用.从多孔氧化铝模板独特的纳米孔结构出发,讨论了近年来该模板在纳米点、纳米线、纳米管、纳米异质节等纳米结构合成中的具体方法及应用,并展望了其发展前景.     

Sputter deposition of self-organized nanoclusters through porous anodic alumina templates

Silver nanoparticles were sputter deposited through self organized hexagonally ordered porous anodic alumina templates that were fabricated using a two-step anodization process. The average pore diameter of the template was 90 nm and the interpore spacing was 120 nm. Atomic force microscope studies of the sputter-deposited silver nanoparticle array on a Si substrate indicate an approximate replication of the porous anodic alumina mask. The nature of the deposition depends strongly on the process parameters such as sputtering voltage, ambient pressure and substrate temperature. We report a detailed study of the sputtering conditions that lead to an optimal deposition through the template.     

多孔阳极氧化铝形成机理的研究综述

铝阳极氧化已经研究了五十多年,涉及铝阳极氧化膜的实验数据十分丰富,然而阳极氧化过程的本质特别是多孔氧化膜的生长机制迄今为止还远未认识清楚。近些年,随着纳米技术的兴起,多孔氧化铝膜作为理想的纳米结构模板材料倍受国内外学者的关注,对多孔氧化铝膜形成机理的研究显得尤为重要。本文对多孔阳极氧化铝的结构、形成机制方面的历史发展和现状进行了综述。指出了大多数学者认同的“酸性场致溶解”理论的缺陷。作者认为铝多孔氧化膜形成机理的研究具有重大的理论意义和实际应用价值,同时也会促进其他多孔阳极氧化物形成机理的认识。     

How structure changes in fabrication of large size ordered anodic alumina film?

Large size anodic alumina film has not been used in the industry due to that the fabrication parameters are very difficult to control, but the fabrication of large size anodic alumina is exigent as a template in the fabrication of diverse nano-devices oriented to the industrialization. In this paper, large size (width length = 80 mm × 80 mm) porous ordered anodic alumina film was fabricated by using two-step anodization process as compared to the small size (diameter = 40 mm) anodic alumina film in the structures. Pore size and film thickness of anodic alumina film are strongly related to the size of the anodization film. The large size anodic alumina film has an ideally ordered pattern by applying low voltage. However, with the increase of voltage, the ordered pattern of the PAA films was gradually disrupted, especially in the 70 V due to the local thermal imbalance.     

非晶Co及CoP纳米阵列的制备及研究

采用交流电化学沉积法,在多孔阳极氧化铝(AAO)模板孔洞中成功制备出直径50nm的Co纳米线阵列.采用透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)观察了样品的微观形貌结构.结果显示,阵列中纳米线均匀有序,形状各向异性较大,其晶体结构为非晶.在沉积Co纳米线阵列的电解液中添加一定的还原剂(NaH2PO2·H2O),制备出非晶CoP纳米阵列,由TEM观察可知,阵列形貌发生变化,沉积产物为离散的纳米粒子而非纳米线.探讨了交流电沉积纳米阵列的生长机理.     

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.     

电化学阳极氧化法制备有序多孔材料的研究进展

阳极氧化法制备有序多孔材料具有工艺简单、孔径可控以及稳定性高等特点,具有广阔的应用前景.系统介绍了阳极氧化法制备有序多孔氧化铝和氧化钛的研究进展.重点介绍了阳极氧化法制备小孔径有序多孔氧化铝和氧化铝光子晶体的研究,特别介绍了有序多孔氧化钛膜的结构特点及该领域未来的发展方向.此外还简略介绍了阳极氧化法制备ZrO2、HfO2等有序多孔材料.     

金属有序纳米孔道阵列模板合成法

评述了采用母板复型法合成金属有序纳米孔道阵列模板合成方法、金属模板的特点及应用的研究进展.用于合成金属模板的母板有:多孔阳极氧化铝、径迹刻蚀高分子聚合物、具有纳米孔道的玻璃及氧化锌晶体阵列等,金属模板的金属沉积方法有化学镀、电镀、物理气相沉积法等.由于金属模板具有金属特性,在纳米阵列材料组装、电极制备及过滤膜制备领域具有重要应用前景,研究直接制备金属模板的方法是一个很有发展前途的方向.     

Conformal anodic oxidation of aluminum thin films

Membrane-based synthesis, also called template synthesis, is a very general approach used to prepare arrays of nanomaterials with monodispersed geometrical features. The most commonly used porous templates are track-etched polycarbonate and porous anodic alumina membranes. Common to all these templates is the fact that the pores are perpendicular to the surface of the membrane. Here, a novel approach is presented, where the pores are synthesized parallel to the surface of the membrane. For the first time, the anodic oxidation of an aluminum thin film is performed laterally, i.e., parallel to the surface of the substrate, instead of perpendicular as usually done. For low anodic oxidation voltages (between 3 and 5 V) we obtain highly regular and ordered pore arrays, at least over a few hundred nanometers length, with a minimum pore size of approximately 3 to 4 nm. With such porous alumina structures, the controlled in-plane organization of arrays of template-grown nanowires and carbon nanotubes for reproducible device fabrication should be much easier.