纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展_赵婷婷

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1、纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展_赵婷婷第32卷第4期2013年8月天津工业大学学报JOURNALOFTIANJINPOLYTECHNICUNIVERSITYVol.32No.4August2013纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展赵婷婷，刘皓，李津，康卫民，韦尚志300387）（天津工业大学纺织学部，天津摘要：对制备规整多孔阳极氧化铝模板的温和氧化法、强烈氧化法、二次阳极氧化法、模压氧化法等制备方法进行了系统介绍，并对一些特殊孔径的阳极氧化铝模板的制备方法进行了综

2、述，介绍了PAA模板应用于电磁、传感器、催化剂载体、膜分离、生物医学、仿生纳米材料等领域的研究进展.关键词：多孔阳极氧化铝；纳米模板；制备方法；特殊形状；应用中图分类号：TQ153.6文献标志码：A文章编号：1671－024X（2013）04－0019－07———————————————————————————————————————————————ResearchprogressofpreparationmethodofPAAtemplateanditsapplicationZHAOTing-

3、ting，LIUHao，LIJin，KANGWei-min，WEIShang-zhi（SchoolofTextiles，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China）Abstract：Thepreparationmethodsofporousanodicalumina（PAA）templatesareintroducedfully，whichcontainmildanodization，hardanodization，two-stepanodi

4、coxidationandimprintingoxidation，followedbythepreparationmethodsofspecialshapedPAAtemplatesarereviewed.Finally，theapplicationprospectsofthePAAtemplateinelectromagnetism，sensors，barrierseparation，biomedicine，andbionicnano-materialsarealsointroduced.Ke

5、ywords：porousanodicaluminamembrane；nano-template；preparationmethod；specialshape；application（PAA）模板由多孔层和阻挡层组多孔阳极氧化铝成，其中多孔层由均匀排列的纳米孔洞组成，孔密度较高，孔与孔之间相互平行，并与基体表面垂直.阻挡层是一层致密绝缘的氧化层，位于孔基底将多孔层和铝基体分开.由于PAA膜具有这种独特的结构，是非常理想的制备纳米材料的模板.1953年美国铝业公司Keller等[1]首先报道了用电

6、化学方法制备氧化铝孔洞多孔氧化铝膜在纳米模板.20世纪80年代后期以来，———————————————————————————————————————————————材料上的应用引起了新一轮的研究热潮.1993年，美国约翰霍普金斯大学Whitney等[2]利用PAA模板制备了磁性金属纳米线，开拓了纳米材料制备的新方法；1995年日本首都大学Masuda等[3]首次利用二次氧化成功制备了孔洞排列高度有序的PAA膜和金的方法，属纳米阵列，开创了PAA膜在纳米结构材料方面新的应用.研究人员利用PAA模

7、板成功制备了碳纳米管[4-5]、生物医金属和金属复合物纳米线[2-5]、基因传输、学、微燃料电池材料[6]、仿壁虎脚粘附材料[7-8]等各种纳收稿日期：2013-03-21米材料，极大促进了纳米材料的研究和发展.1PAA模板的一般制备方法（PAA）模板是采用电化学技术在多孔阳极氧化铝铝表面进行原位生长制备得到的，这种方法称之为阳极氧化法.阳极氧化法按照氧化生长速率的不同可以分为温和氧化法和强烈氧化法.多孔阳极氧化铝模板的制备按照制备工序的不同又可以分为二次阳极氧化法和模压阳极氧化法.1.1温和阳

8、极氧化法温和氧化法即将预处理后的铝基底在适当的阳极氧化条件下进行一次氧化.其特点是阳极氧化反应缓慢，电流密度一般在10mA/cm2数量级，氧化膜的生长速率较慢，约为2μm/h.研究表明，温和法制备的PAA孔径和孔间距均随阳极氧化电压的增加而增大，一般孔间距与电压的比例系数为2.5nm/V[9].———————————————————————————————————————————————基金项目：国家青年自然科学基金资助项目（51173131）；天津市高等学校科技发展基金计划项目（2012032