多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展-论文.pdf

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1、多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展／曹国宝等·153·多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展曹国宝，朱文，李镜人，李振轩(华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室，武汉430074)摘要多孔阳极氧化铝(PAA)模板在制备纳米材料、光谱材料、磁性材料、生物传感材料、太阳能电池材料等领域有着极为广泛的应用。实现多孔阳极氧化铝模板的孔径、孔间距、氧化层厚度等参数的可控制备是获得最佳性能材料的关键。概述了近年来多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展，简要介绍了在电化学方法制备条件下各种工艺因素对模板形貌的影响，并综述了利用多孔阳极氧化铝作为模板合成纳米材料的几种方法。关键词多孔阳极氧化铝形貌模板纳

2、米材料中图分类号：TM535文献标识码：AResearchProgressintheFabricationofPorousAnodicAluminaTemplateCAOOuobao，ZHUWen，LIJingren，LIZhenxuan(StateKeyLaboratoryofMaterialsProcessingandDie&MouldTechnology．HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074)AbstractPorousanodicalumina(PAA)templatesarebecomingmorean

3、dmoreattractivefortheirpotentia1versatileapplicationinpreparationofvariousmaterials，suchasnano—materials，opticalmaterials，magneticmaterials，bio-sensingmaterials，solarcellmaterials，andSOOILAchievingthecontroloperationforporesize，interporedis—tance，andoxidelayerthicknessofPAAtemplatesisthekeytO

4、synthesisthesematerialswithtopperformance．Re—centprogressinthefabricationofPAAtemplateisreviewed．Theeffectsofvarioustechnologicfactorsintheelectro—chemicalprocessontheresultantmorphologyparametersofPAAtemplatesarebrieflyillustrated．andseveralapproa—chestOsynthesisvariouskindsofnano—materialsb

5、yusingPAAasatemplatearesummarized．Keywordsporousanodicalumina，morphology，template，nano-materials10~400nm，孔间距(D)50～600nlTl，厚度10nm～15O0引言Fm，孔隙率在5～5O之间，孔密度为10。～10“em不由于多孔阳极氧化铝(Porousanodicalumina，PAA)模等口”]。而其他一些次要参数包括：阻挡层厚度、氧化层厚板具有规则可控的纳米多孔结构，且具有良好的化学稳定性度、孔洞排布形貌等。和热稳定性、较高的硬度和极大的比表面积_】]，因此在纳米多孔阳极

6、氧化铝的研究已有很长历史[1314]，直到1995材料。，、生物传感材料、光谱材料。、磁性材料、太阳能年日本的Masuda和Fukuda发明了二次阳极氧化法_1，为电池材料_9]的制备中有着极其重要的应用。而这些应用离推广多孔氧化铝模板的制备及应用做出了重要贡献。二次不开对其形貌参数(孔径、孔间距、厚度)实施主观控制。本阳极氧化法主要工艺步骤为：将铝片分别置于丙酮、乙醇、蒸文综述了在不同条件下获得不同形貌参数的多孔阳极氧化馏水中超声振荡清洗表面，再用体积比约为4：1的乙醇和铝模板的方法，总结了氧化前预处理、电流和电压、电解液、高氯酸混合液进行电化学抛光，然后进行第一次阳极氧化，铝

7、片纯度以及温度对于多孔模板形貌参数的影响规律。在一段时间后使用铬酸和磷酸的混合液在一定温度下除掉一此基础上介绍了以多孔氧化铝作为模板合成纳米材料的几次氧化层，紧接着在相同条件下进行第二次阳极氧化。种方法。Masuda和Fukuda提出的二次阳极氧化法属于温和氧化(Mildanodization，MA)。由于其反应速度较慢，需要2天1多孔阳极氧化铝的特性及制备方法左右的时间才能完成多孔阳极氧化铝模板的制备，因此亟需多孔阳极氧化铝具有垂直于铝基底的纳米孔洞阵列结一种快速制备多孔阳极氧