阳极氧化铝模板高有序孔的形成机理综述

阳极氧化铝模板法是合成纳米阵列材料的最常用的方法,然而有关氧化铝纳米孔的形成机理却没有达到统一的认识.利用26篇文献综述了氧化铝膜的理想结构和电场辅助的溶解模型、体积膨胀的应力模型、稳态孔的生长模型、临界电流的密度模型和梅花结构模型等5种不同的氧化铝纳米孔形成机理,最后对氧化铝模板的应用和发展前景提出了展望.     

多孔氧化铝的阳极氧化初期形成阶段

测量了单晶铝在阳极氧化过程中的电流密度－时间曲线,曲线可分为3部分,分别对应多孔氧化铝形成的3个阶段,初始电流密度的下降是阻挡层的形成引起的;随后电流密度的升高是孔的形成赞成的;当落在阻挡层上的电压降足够低,使得质子可以进入阻挡层,这时孔的雏形形成;当上升过程结束,电流密度达到稳定值后,孔的分布已完成。     

多孔氧化铝模板的快速制备

提出一种快速制备多孔氧化铝(anodic aluminum oxide,AAO)模板的新方法.以0.3 mol·L-1草酸溶液为电解液,利用两阶段升压法,在0 C和120 V条件下制备AAO模板.该方法的成膜速率达到1.1 μm·min-1,比传统低电压(50 V)制备条件下的成膜速率提高近20倍.通过控制AAO模板在0.8 mol·L-1磷酸溶液中的腐蚀时间,可使模板孔径在40～120 nm范围调节.     

纳米级铝阳极氧化膜的形成机理及结构调整

从纳米级阳极氧化铝(AAO)膜对应用的重要性入手，主要简述AAO膜的制备、形成机理、自结构特点及结构调整方法。     

多孔氧化铝膜的制备

采用阳极氧化法在硫酸、草酸、磷酸等电解液中,在高纯度(99.9%)铝片上制备多孔氧化铝膜.结果表明:电解液的类型将影响氧化铝膜上孔洞的孔径大小;而电解液浓度的大小(硫酸取0.38 M～3.80 M,磷酸取1.75 M～5.20 M,草酸取0.11 M～0.56 M)、氧化电压的高低(硫酸电解液电压10～30 V,磷酸电解液电压30～80 V,草酸电解液电压20～100 V)和氧化时间的长短都会影响氧化铝孔膜的形态.     

多孔阳极氧化铝形成过程的研究

研究了纯铝在3种不同电解液中的阳极氧化过程，通过分析阳极氧化曲线上不同阶段氧化膜的SEM照片，探讨了铝阳极氧化阻挡层的形成、阻挡层向多孔膜的转化、多孔膜的生长的过程。结果表明：多孔氧化膜不但产生于酸性溶解的电解液中，而且在非溶解性的电解液中也可以产生。提出了在阻挡层的生长过程中，氧气的析出是造成多孔产生的新观点，并从不同电解液角度进行了论证。不同的电解液体系中，氧气的析出电压不同，多孔氧化膜的孔径与电解液的种类有关。     

多孔阳极氧化铝模板的制备研究

在草酸电解液中,采用二次阳极氧化法,利用未经抛光的高纯铝箔制备了多孔阳极氧化铝模板,采用场发射扫描电镜观察其表面形貌.结果表明未经抛光处理的高纯铝箔,在合适的氧化电压和时间下依然能获得有序度较高的氧化铝模板,简化了氧化铝模板的制备工艺.在40 V氧化电压,一次氧化5 h条件下可得到有序度最高的氧化铝模板,其孔径在47 nm左右,孔密度达1.2×1010个/cm2.     

多孔铝纳米列阵模板的形成及其机理分析

利用阳极氧化法可以制备出高度有序的多孔铝纳米阵模板。该文介绍了目前流行的制备模板的方法及对它的形成机不同解释，最后阐述了多孔铝纳米模板的应用前景。     

阳极氧化电压对纳米孔阵列阳极氧化铝膜形貌的影响

阳极氧化铝是将金属铝进行阳极氧化处理后，在其表面上形成的一层氧化膜，可对金属铝起到装饰和保护的作用．20世纪末人们发现，铝在适当的阳极氧化条件下可以制得具有纳米孔阵列的阳极氧化铝膜．随着纳米科学的蓬勃发展，纳米孔阵列阳极氧化铝膜由于其具有大的比表面积、高纵横比、大小均     

纳米多孔阳极氧化铝模板制备的研究

以5%磷酸为电解液,采用二次阳极氧化的方法制备了氧化铝多孔模板,利用扫描电子显微镜(SEM)对它进行表征,并对反应机理进行了探讨和研究,结果表明纳米孔洞是由于铝表面氧化层的生成和电解液界面氧化铝的溶解两个过程相互竞争生成的.     

纳米孔洞非晶氧化铝模板的制备

使用９９．５％的铝片,利用电化学阳极氧化手段制备了纳米孔洞氧化铝模板,通过控制腐蚀时间,可以调节模板的孔径大小。利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和透射电子显微镜（ＴＥＭ）等测试手段进行了模板的表征,在较简单的条件下制备孔径均可调的纳米孔洞非晶氧化铝模板。     

硅基多孔阳极氧化铝模板的制备研究

利用电子束蒸发在硅衬底上制备Al膜,并制备硅基阳极氧化铝(AAO)模板;利用X射线衍射和扫描电子显微镜对模板的结构和形貌进行了表征;利用计算机对阳极氧化电流的实时观测监控了硅基AAO模板的自组装过程.优化了制备孔洞规则的高质量硅基阳极氧化铝模板的条件,该模板对进一步研究硅基AAO模板多铁功能纳米管线及相应的器件奠定了基础.     

高度有序多孔氧化铝膜的制备和研究

分别用一步和二步阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜，制备出了高度有序、六方柱形结构的多孔氧化铝膜。用原子力显微镜观察了不同电化学抛光条件下抛光铝样品表面的微观结构，探索出了电化学抛光预处理的最佳工艺条件：在温度为10℃、乙醇和高氯酸体积比为4：1的混合液中，于恒电压55V的条件下，对铝片进行电化学抛光30s．为进一步组装各种纳米结构材料打下了基础．     

多孔阳极氧化铝膜的制备工艺研究

以草酸为电解液研究了多孔阳极氧化铝膜的制备工艺，采用扫描电子显微镜对多孔氧化铝膜的形貌进行表征．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．实验结果表明，当氧化时间为8h时，氧化膜厚度达到最大值85μm．     

高电压下阳极氧化铝模板的快速制备

以0.3 mol/L草酸作电解液,采用高电压制备阳极氧化铝模板,可以提高制备速度.实验发现,模板的平均生长速度随着制备电压的增加成指数增加,在一定电压下,电流密度、电解液温度和模板的生长速度随时间先增加然后成对数衰减,所得模板的孔间距与制备电压成线性关系.     

基于多孔氧化铝模板的勃姆石纳米线的形成

使用高纯铝箔作为初始原料,以多孔阳极氧化铝模板为中间产物,通过对多孔阳极氧化铝模板进行水热反应的方法制备出勃姆石（γ-AlOOH）纳米线,产物的特征长度为60 nm,直径在2～5 nm之间。整个实验方法简单,且没有引入其他杂质元素。分析了反应过程及水热反应温度和时间对勃姆石纳米线形貌的影响,并通过对比实验表明AAO模板的纳米多孔结构是水热反应生成勃姆石纳米结构的必要条件和主要原因。     

阳极氧化法制备纳米氧化铝模板及对其在纳滤过程中的研究

采用阳极氧化法,以硫酸和草酸为电解液制备了纳米氧化铝模板．讨论在不同酸体系中所得到的模板的特征．利用表面活性剂解决了纳米金刚石的软团聚问题,研究了纳米金刚石通过模板的行为．实验表明,纳米氧化铝模板可以用作纳米金刚石的筛分．     

阳极氧化铝模板的结构和性能表征及形成机理

用两步阳极氧化法在0.3 mol.L-1草酸中制备了高度有序、具有纳米级孔洞的阳极氧化铝有序阵列模板.用场发射扫描电镜、X射线衍射及荧光光谱对其进行了结构和性能表征.实验结果表明多孔氧化铝模板的蓝发光带是由氧空位缺陷所引起的.对氧化铝模板的形成机理进行了分析,认为它的形成机理可以通过综合参考溶解模型和机械应力模型加以解释,并且电渗在阳极氧化膜的生长过程中起着重要作用.     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的研究

阳极化多孔氧化铝是典型的自组织的纳米结构材料,我们用认阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜,从得到的ＡＦＭ图象及ＦＦＴ变换,证明了在适当的电解条件下,多孔氧化铝膜具有序的六角分布的纳米孔道。     

有序氧化铝模板的快速制备及用于钴纳米线阵列

利用自制的氧化槽,结合恒压二次氧化的方法制备出有序的氧化铝模板,每个氧化槽每次可以制备2～4个模板,而且制备步骤简化,极大提高了氧化铝模板的制备效率.采用恒压直流电沉积方法在制备的氧化铝模板的孔中成功组装出了钴纳米线阵列,并分别用SEM、TEM、EDS对其进行了表征,结果显示,制备的钴纳米线阵列排列整齐、粗细均匀,直径约为50 nm,长度约为20～30μm,其长径比为300～1 000,与氧化铝模板的参数一致.