小孔径阳极氧化铝膜的制备与研究

发布时间：2020-08-09 15:42

【摘要】：阳极氧化铝膜的制备研究工作已经有上百年的历史,因其特殊的纳米多孔结构、孔径可调且高度有序、制备工艺简单、耐腐蚀性和成本低廉等优点使其赢得研究人员的青睐,并在纳米材料、传感器、光子晶体、膜分离等领域广泛应用,成为国际社会研究的热点。由于小孔径阳极氧化铝膜的制备工艺较为严苛、不够成熟,成果相对较少,加之目前各领域对小孔径阳极氧化铝膜的需求越来越多,所以,本文着重探索了小孔径阳极氧化铝膜的制备工艺,其一是在低压低温下探索小孔径阳极氧化铝膜的制备,其二是研究葡萄糖对制备小孔径阳极氧化铝膜的影响,具体工作如下:由于氧化膜的孔径大小主要是由氧化电压决定的,所以采用两步阳极氧化法在低电压(10V)低温(5℃)的草酸电解液中制备小孔径阳极氧化铝膜,在通过恒电压与阶跃电压制备出的氧化膜结构的对比中发现,它们的孔径均变小了,约在9 nm,但形貌结构很不理想,阶跃电压的效果好一些,同时也看到两者均出现了套孔,在寻找出现套孔原因的过程中,发现降低二次氧化时间到5 min时可以消除套孔。考虑到添加剂对阳极氧化铝膜的制备具有改善样品性能的作用,文章又尝试在恒压条件下分别向草酸电解液中加入0 g/L、1 g/L、3 g/L、6 g/L、9 g/L的葡萄糖进行两步阳极氧化制备阳极氧化铝膜。结果表明:葡萄糖的加入不会改变阳极氧化过程;不同浓度的葡萄糖均能使氧化膜致密,孔径变小,但随着葡萄糖浓度的增加,有序性会遭到破坏,在添加不同葡萄糖浓度时,3 g/L的葡萄糖添加剂会得到孔径更小(约在15 nm),一定有序性的氧化铝膜;XRD结构表明葡萄糖的加入并不会影响氧化铝膜的非晶态结构;EDS表明葡萄糖没有参与反应。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4
【图文】：

示意图,模型结构,示意图,六棱柱

士研究生学位论文研究人员根据各种实验现象已经提出了大量的典型的模型：er 等人[16]提出了蜂窝状结构模型,该模型较明显六棱柱构成，每个六棱柱中间都有一个具有星，孔与孔平行排列并且垂直铝基，结构如图 1与孔洞大小没有关系而与电解液类型有很大联正确，但 Keller 模型具有重要的参考价值，六970 年，Wood 和 O’sulliavan 等人[17]对 Keller 结氧化膜的产生是不断氧化和溶解的过程，目前.2 所示。

示意图,模型结构,示意图,氧化膜

但 Keller 模型具有重要的参考价值，六棱 1970 年，Wood 和 O’sulliavan 等人[17]对 Keller 结构极氧化膜的产生是不断氧化和溶解的过程，目前这 1.2 所示。图 1.1 Keller 模型结构示意图[16]

分层结构模型

图 1.3 Murphy 分层结构模型[18]模型E.Thompson 和 G.C.Wood 等人[19]通过电子显微技术的条件下所制备的阳极氧化膜进行分析，结构如图电场力作用下铝离子迁移到电解液形成水合氧化物内层则是铝和氧离子迁移到金属/氧化物界面而

【参考文献】