微孔間距AAO模板制備研究.pdf

1、多孔陽極氧化鋁模板（Porous Anodic Aluminum Oxide Template,簡稱AAO模板）由于其制備工藝相對簡單，孔徑和孔間距的大小可以根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)，且形成的納米孔列陣高度有序，因此被廣泛的應(yīng)用在分離、納米技術(shù)、磁性器材、光學(xué)器件等領(lǐng)域。近幾年來，隨著納米材料研究不斷深入，本實驗室想要制備出屈服強度較高的納米材料，需要孔間距小于10nm的AAO膜作為模板，因此本文針對制備微孔間距AAO模板中若干影響因素進行了系

2、統(tǒng)的研究，研究內(nèi)容主要包括電化學(xué)拋光、電解液、氧化電壓、氧化溫度以及稀土元素對AAO模板孔間距的影響。
　　電化學(xué)拋光與AAO模板孔間距之間的關(guān)系。在電化學(xué)拋光過程中，通過改變拋光電壓和拋光時間得到不同表面粗糙度的鋁基底，借助原子力顯微鏡(AFM)對這些鋁基底表面進行表征，根據(jù)表征結(jié)果總結(jié)出電化學(xué)拋光最佳工藝為：拋光電壓為15V，拋光時間為4min（拋光分兩次進行，每次拋光時間為2min），拋光液的溫度通過冰水混合物控制在4℃左右

3、。之后將這些鋁基底在相同陽極氧化條件下制備AAO模板，分別測量其孔間距得出最后結(jié)論為：AAO模板孔間距與鋁基底表面粗糙度成線性反比的關(guān)系，即孔間距隨表面粗糙度的增大而減小。
　　電解液、氧化電壓和氧化溫度與AAO模板孔間距之間的關(guān)系。電解液的研究可以分為兩部分，一部分是電解液種類的研究，另一部分是電解液濃度的研究。在電解液種類研究過程中，分別選取硫酸、草酸和磷酸作為電解液，通過研究發(fā)現(xiàn)孔間距隨著電解液酸性的增強而減小，即D硫酸

4、草酸

5、著氧化電壓的升高而增大，其線性擬合方程為Dint=2.67U+1.49。在氧化溫度的研究過程中，電解液的溫度分別被控制在0℃和室溫條件下，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)氧化溫度對AAO模板孔間距的影響很小，但孔間距還是隨著氧化溫度的升高而增大的。
　　稀土元素對AAO模板孔間距的影響。在硫酸電解液中加入硝酸鑭、硝酸鈰或者兩者的混合物，對經(jīng)過相同前處理的鋁基底進行不同時間反向電流處理，之后在相同的條件下進行陽極氧化。通過AFM和 EDXA對AAO模板