多孔阳极氧化铝(PAA)模板制备方法的改进.pdf

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1、第29卷第1期2016年1月机电产品开笈与刨新Development＆Innova60n0fMachinery＆Elect而calPToduetsVOI．29．NO．1J钔．．2016文章编号：1002—6673(2016)Ol_017-03多孔阳极氧化铝【PAA)模板制备方法的改进高明(北京科技大学物理系，北京100083)摘要：通过改进制备方法成功制备出高度有序的多孔阳极氧化铝(pomusaIlodicahlnlilla，P从)模板。对称结构的电解池两侧容室使用等量的、相同浓度的稀硫酸电解液，能够同时对两片铝片接触电解液的面进行阳极氧化。更好的平衡了

2、铝片两侧的压力，有利于提高所制备模板的有序度，同时提高了制备效率。关键词：多孔阳极氧化铝；阳极氧化；制备方法改进中图分类号：0646文献标识码：Adoi：10．3969，i．issn．1002—6673．2016．01．007Impmvem伽tofMethodtoP№parePom璐Anomc柚珊ni衄TemplatecAD胧昭(D印amnentofP吣ics，u血vers时ofscienceaIldTechnolog)rBejiIlg，BeUillg100083，c}血a)Abstmct：orderedporollsa110dical山nimtemph

3、tewasprePared、)lri出iIllprovedmetllod．Elec乜olytemboc}1sideSof山eelec廿01)rdcceuwasH2s04、Ⅳitlltllesameconcentradonandequalvolume，w11ichmadebo出alumiflumshceSo】ddizedintopomusanodicalull】im(PAA)．ThiSmetllodiInprovedtllebal加ceofpre舔ureonbotllsideSoft11ealumillumslice，w11ichinlprovedt11e

4、e伍ciencytoprepa”orderedporousan—odicalum访atemphte．Keywortls：porousanodicalmlli】fla；aJlodico】ddi龆don；iInprovementofpreparationme山od0引言多孔阳极氧化铝(porous锄odicaluIIlina，眦～)模板因其规则有序的多孔结构以及良好的物理、化学稳定性Ⅲ而在纳米线材料制备方面有广泛的应用∞和重要的地位。近年来针对n¨模板制备工艺的研究不断取得进步和突破，二次阳极氧化法f7．羽和压印法19l在提高P从模板的有序度方面做出了重要贡

5、献．硬质氧化flq有效提高了PAA模板的制备速率。H型电解池因其对称结构而在制备有序P从模板方面具有一定的优势，本文使用H型电解池作为反应装置并对以往的制备方法和过程加以改进，使制备工艺得到进一步优化。1多孔阳极氧化铝的制备本文采用二次阳极氧化法来制备PAA模板。铝片进行阳极氧化反应时会在氧化面形成带有垂直于表面的孔洞的氧化铝膜，如图l所示，第一次阳极氧化初期形成的修稿日期：2015—09—24作者简介：高明(1986一)，男，硕士研究生。主要从事多孔阳极氧化铝模板、磁性纳米材料的研究工作。孔洞有序度较低。随着氧化时间的增加孔洞逐渐加深，孔洞最深处的有序

6、度会逐渐提高。此时除去已经形成的氧化铝层。铝片表面会得到规则度较高的凹坑阵列，接着进行第二次阳极氧化．新的孔洞会在凹坑的基础上继续生成并加深，从而得到孔洞有序度较高的P从模板。1．1铝片的预处理铝片的预处理对P从模．-：：，．：：，．板的有序度有很大的影响。：．J：：：：．．：。舡黧髦徽势甍一：我i加工成边长3cm的正方形，大。。j：’多曩一。譬董小可以覆盖电解池中间连接图l多孔阳极氧化铝(P从)处洞孔，并且与对接截面有适结构示意图‘合的接触面积以保证铝片固ng．1鼬em诎d岫gof定在电解池后能够密封不渗岫str眦tII托0f呻舢漏液体。a咖dicm曲

7、IPAA)去油处理：将铝片放人95％的丙酮溶液(质量分数)中超声清洗30分钟，除去铝片表面积累的油层，之后用去离子水清干净。去氧化层：用5％的NaOH溶液(质量分数)浸泡铝片5分钟，用去离子水清洗，并干燥保存，防止使用前再次被氧化。17·产品与市场·高温退火处理：使用马弗炉对铝片进行高温退火．温度500℃，真空度10习Pa。时间为4小时。电化学抛光：使用体积比为9：l的乙醇和高氯酸混合溶液对铝片进行电化学抛光，先在15V电压下电解5分钟，之后在18V电压下电解8分钟。电解过程在冰水浴中进行，防止反应放热剧烈导致温度快速升高。经过抛光的铝片表面光亮如镜，更

8、加平整、光滑，对制备高度有序的PAA模板有重要意义。抛光后的铝片用去离子水洗净，