曲面阳极氧化铝模板的制备和应用研究
[Abstract]:As a kind of template material, anodic alumina template (AAO) has been widely used in the preparation of one-dimensional or zero-dimensional materials. The preparation of nano-materials by template method is simple and easy to control. However, the anodized alumina templates used today are all planar shape, and the curved shape template has not been reported. The main work of this thesis is as follows: the planar alumina template was prepared by the method of secondary anodizing, and the effects of electrolyte, voltage and temperature on the alumina template were analyzed in detail. The formation mechanism of alumina template is analyzed in detail: field-induced solubilization model, field-induced injection model, volume expansion model and so on. The curved alumina templates-cylindrical and spherical alumina templates were prepared for the first time. The nano-pores formed by them were observed by SEM. It was found that a highly ordered array of nano-pores was formed on the surface of cylindrical and spherical templates. The cross-sectional scanning images show that the formed nano-pores have no bending and bifurcation. The results show that the diameter of the nanopores on the inner and outer surface of the cylindrical template is 40 nm, and 55 nm, respectively, indicating that the nano-pore formed by the surface template is different from the straight hole in the plane, but is a kind of tapered nano-pore. These tapered nano-holes are radially arranged, in line with the normal vector direction of the cylindrical and spherical surfaces. When the radius of curvature of the film is changed, the diameter and diameter of the tapered nano-pore also change, and the change rate is 0.5 nm/ 渭 m (the thickness of the film is about 30 渭 m). That is, we can adjust the diameter of nano-pore by adjusting the radius of curvature, and this adjustment can only be achieved by changing the concentration of electrolyte and other experimental conditions in the case of planar template. The formation mechanism of surface template is analyzed and simply discussed. The conclusion that the tapered nano-aperture gradient is inversely proportional to the surface radius is obtained. At last, the application prospect of the surface template is prospected. The surface template can form a sandwich structure of porous layer-barrier layer-porous layer. The thickness of aluminum barrier layer in the middle of the sandwich structure is very small, which makes it have some properties of p-junction. The growth of metal nanowire arrays in curved surface templates can achieve sub-wavelength color amplification imaging, and far-field imaging can be achieved by increasing the number of stacking layers. Therefore, this new surface template is expected to be used in optics. Electronics and electrochemistry are widely used.
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.1
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,本文编号:2467103
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