多孔氧化鋁模板的制備及其光致發(fā)光性能.pdf

1、高純鋁在酸性溶液中陽極氧化會(huì)在其表面形成多孔氧化鋁(porous anodicalumina,PAA),孔徑、孔間距尺寸小而可控,孔均勻性高且縱橫比大,這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它廣泛地用作模板來合成一維納米材料. 本課題采用兩步陽極氧化,在草酸和硫酸電解液中制備出了孔徑在20-100nm的PAA.利用PAA的掃描電子顯微鏡(SEM)照片分析其孔結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)之上系統(tǒng)地研究了陽極氧化電壓、草酸濃度和鋁基體經(jīng)不同溫度退火后的組織對(duì)PAA結(jié)

2、構(gòu)和均勻性的影響；并根據(jù)陽極氧化過程中的電流密度變化分析了其影響機(jī)理.研究結(jié)果表明:陽極氧化電壓升高,所得多孔氧化鋁的孔徑、孔間距呈線性增大；草酸濃度提高,形成的多孔氧化鋁的孔徑呈線性增大、孔間距保持不變；鋁基體退火溫度升高,多孔氧化鋁膜的均勻性提高.研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)陽極氧化電壓大于60V,會(huì)形成氧化鋁納米線(alumina nanowires,ANW),結(jié)合PAA的結(jié)構(gòu)和不同階段試樣表面的SEM照片分析了PAA中薄壁被擊穿和ANW的形成

3、全過程. 對(duì)制備的PAA進(jìn)行了光致發(fā)光性能測試.結(jié)果表明,PAA具有位于460nm左右的明顯藍(lán)色光致發(fā)光帶,位于480-530nm之間的肩峰,隨陽極氧化電壓的升高向長波方向移動(dòng)；隨著陽極氧化電壓升高發(fā)光強(qiáng)度降低、半峰寬增大.結(jié)合PAA的孔結(jié)構(gòu)分析了這些發(fā)光性能的變化和PAA的發(fā)光機(jī)理.根據(jù)EDS結(jié)果分析了草酸PAA和硫酸PAA發(fā)光強(qiáng)度的差異. 采用化學(xué)沉積技術(shù)在PAA模板中簡單地制備出直徑在20-100nm的銀納米線陣列