陽(yáng)極氧化鋁模板形成的動(dòng)力學(xué)分析及預(yù)處理對(duì)模板形貌的影響.pdf

1、目前對(duì)陽(yáng)極氧化鋁模板的形成機(jī)理的研究，研究者主要對(duì)其形成過(guò)程的機(jī)理模型研究的較多，而對(duì)其形成過(guò)程的動(dòng)力學(xué)的研究尚不多見(jiàn)。論文在能形成多孔陽(yáng)極氧化鋁模板的條件下，對(duì)鋁模板形成動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了以下研究：
　?、俜治霾煌瑴囟认玛?yáng)極氧化鋁模板形成過(guò)程中的電流密度-時(shí)間的變化曲線，該曲線經(jīng)歷了下降、上升、平穩(wěn)三個(gè)階段。由此可以推斷，在相應(yīng)條件下，均能夠生成多孔陽(yáng)極氧化鋁膜。
　?、诜治鲣X陽(yáng)極氧化過(guò)程中陰極和陽(yáng)極所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，并采用鋁

2、試劑分光光度法，測(cè)量1.0mol/L的硫酸電解液中不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)鋁離子的濃度，然后根據(jù)化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論，確定出所在實(shí)驗(yàn)條件下鋁失電子反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)；控制溫度為變量，可以得出不同溫度下的速率常數(shù)；根據(jù)阿侖尼烏斯公式，確定出陽(yáng)極鋁失電子反應(yīng)的表觀活化能 Ea=53.8 kJ·mol-1。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中低溫有利于陽(yáng)極氧化鋁模板的形成，與理論相符。
　?、鄹鶕?jù)對(duì)Tafel極化曲線的分析，求出鋁陽(yáng)極氧化過(guò)程中電極動(dòng)力學(xué)基本參數(shù)，并推測(cè)了該過(guò)程的反應(yīng)

3、歷程。
　　同時(shí)，針對(duì)陽(yáng)極氧化鋁模板的制備過(guò)程中鋁片預(yù)處理過(guò)程繁瑣的缺點(diǎn)，論文探討了預(yù)處理工藝的簡(jiǎn)化。通過(guò)改變鋁的預(yù)處理工藝中的退火、除油、除氧化層、化學(xué)出光四個(gè)工序，考察每個(gè)預(yù)處理工序?qū)λ媚０逍蚊驳挠绊?。?shí)驗(yàn)中電解液為0.13mol/L的草酸溶液，通過(guò)兩步直流恒壓陽(yáng)極氧化法制備氧化鋁模板，并采用原子力顯微鏡對(duì)其表面形貌進(jìn)行了觀察，結(jié)合陽(yáng)極氧化初期電流-時(shí)間的變化，考察了預(yù)處理工藝中每個(gè)步驟對(duì)陽(yáng)極氧化鋁模板形貌的影響。得到如下結(jié)

4、論：
　?、俳?jīng)過(guò)對(duì)制備樣品的AFM表征，表明可以通過(guò)兩步陽(yáng)極氧化法成功制得陽(yáng)極氧化鋁模板，所制備的陽(yáng)極氧化鋁模板是由六面柱體狀的膜胞所構(gòu)成，微孔孔徑大小基本相同，平均約為200nm；孔分布均勻有序，孔密度為109/cm2。
　?、谔接戭A(yù)處理各個(gè)工序?qū)δ０逵行蛞?guī)則性的影響，并在簡(jiǎn)化的條件下得到了規(guī)則有序的陽(yáng)極氧化鋁模板。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，在經(jīng)除油、不經(jīng)高溫退火、不經(jīng)化學(xué)出光以及不用除去自然氧化層的預(yù)處理?xiàng)l件下，通過(guò)兩步陽(yáng)極氧化法仍