AAO的快速制备及其溶解机理的第一性原理研究

发布时间：2021-04-21 06:01

　　实验将0.3 mol/L草酸电解液的溶剂设置为去离子水与乙醇的体积比分别为1:1、2:1、3:1和4:1的混合溶液,同时使用磁搅拌进行二次高压阳极氧化,通过分析电流曲线图和AFM表征图来研究乙醇和磁搅拌对高压制备阳极氧化铝的影响。采用第一性原理计算了单个H2O、H2C2O4、OH-、HC2O4-分别在α-Al2O3（0001）表面的七个高对称位上的吸附行为,三个OH-在α-Al2O3（0001）表面上吸附行为以及四个OH-和三个H2C2O4同时在α-Al2O3（0001）表面上吸附行为,通过分析吸附能和弛豫结果构型图研究阳极氧化铝的溶解机理。水与乙醇体积比分别为1:1、2:1、3:1和4:1时得到的一次氧化和二次氧化电流曲线汇总图中,升压阶段产生的电流值随着水与乙醇体积比的增大而增加。添加硫酸的0.3 mol/L草酸电解液中制备出AAO模板的AFM图中,不使用磁搅拌制备出的模板孔径小且有序度差,使用磁搅拌制备出的模板有序度好。四种粒子在α-Al2O3（0001）表面吸附的计算结果是,H2O和H2C2O4在体系表面的吸附能较小,H2O可以在铝顶位发生吸附,H2C2O4在氧顶位上发生解离;... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 引言
    1.1 研究背景
    1.2 阳极氧化工艺及方法
        1.2.1 阳极氧化工艺
        1.2.2 阳极氧化方法
    1.3 AAO模板的形成机理
    1.4 AAO模板的新兴应用
    1.5 研究目的与意义
2. 计算与实验方法
    2.1 第一性原理计算理论
        2.1.1 薛定谔方程
        2.1.2 三个基本近似
    2.2 密度泛函理论
        2.2.1 Honhenberg-Kohn定理
        2.2.2 广义梯度近似（GGA）
        2.2.3 超软赝势（USPP）
    2.3 AAO模板快速制备的实验方法
3. 乙醇和磁搅拌对快速制备AAO的影响
    3.1 实验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 电流曲线结果及分析
        3.2.2 AAO的表面形貌及分析
    3.3 结论
4. AAO溶解机理的第一性原理研究
2O₃（0001）表面吸附">    4.1 单个粒子在α-Al₂O₃（0001）表面吸附
2O在α-Al₂O₃ （0001）表面吸附">        4.1.1 H₂O在α-Al₂O₃ （0001）表面吸附
2C₂O₄在α-Al₂O₃（0001）表面吸附">        4.1.2 H₂C₂O₄在α-Al₂O₃（0001）表面吸附
-在α-Al₂O₃（0001）表面吸附">        4.1.3 OH^-在α-Al₂O₃（0001）表面吸附
2O_{4
-在α-Al2O3 （0001）表面吸附">        4.1.4 HC2O4
-在α-Al2O3 （0001）表面吸附
2O3 （0001）表面吸附">    4.2 多个粒子在α-Al2O3 （0001）表面吸附
2}O₃ （0001）表面吸附">        4.2.1 三个OH-在α-Al₂O₃ （0001）表面吸附
-和H₂C₂O₄在α-Al₂O₃（0001）表面吸附">        4.2.2 OH^-和H₂C₂O₄在α-Al₂O₃（0001）表面吸附
    4.3 结论
5. 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3151201