王曉慧,李玉山,黃嘉成,劉海濱,黃民慧,龔曉鐘
(深圳大學 化學與化工學院 深圳市功能高分子重點實驗室,廣州 深圳 518060)
多孔氧化鋁(anodic aluminumoxide,AAO)模板制備簡單,孔洞有序性好,有良好的熱穩定性和化學穩定性,其優良的結構形態在其功能性應用中具有獨特的優越性[1]。利用AAO模板的有序納米孔道結構制備低維的光學、電學、磁學、生物醫學等納米材料,已顯示了誘人的應用前景[2-4]。隨著材料科學和納米技術的發展,人們對AAO模板的要求也越來越高,而且有更新的發展趨勢[4],例如2006年Gdsele等人制備了可變直徑的超長孔道的AAO型氧化膜[4,5]。經過多年研究,多孔氧化鋁模板的制備技術已有長足的發展,可以得到規則有序、孔徑均一的AAO模板。但是在制備AAO模板的過程中仍然存在許多問題,比如重復性不好,孔洞不夠均勻,形狀不夠規整等,因此,探索制備多孔氧化鋁模板的最佳實驗條件具有十分重要的意義和實驗應用價值[4]。
AAO模板是高純鋁片經過去油污、電拋光、陽極氧化、二次陽極氧化、去阻擋層而得到的具有高度規則結構的氧化鋁薄膜[6]。其孔徑大小主要與電解液的種類和濃度有關,同時也受電壓、溫度、氧化時間的影響[6]。此外,氧化時兩電極之間的距離、鋁片的大小以及鋁片的前處理等也對氧化鋁模板的形成也有一定的影響。鋁片的純度對膜孔的大小一致性及有序性也有一定的影響,純度越高,膜孔大小一致性越好,有序性越強[7]。
我們研究了以硫酸、草酸、磷酸為電解液對成膜的影響以及以0.3mol·dm-3的草酸為電解液,在不同的氧化電壓、氧化溫度、氧化時間對成膜的影響,另外還在不同的電解液濃度下進行氧化等探索,得出多孔氧化鋁模板的最佳制備工藝。……