具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝模板的制备
2014-09-21张云帆
安徽大学学报(自然科学版) 2014年4期
关键词:结构
张云帆,毕 红
(安徽大学化学化工学院,安徽合肥 230601)
很早人们就发现通过电化学阳极氧化法可以制备得到带有纳米孔道的氧化铝(AAO)薄膜,其中孔道均匀垂直于铝基底,彼此间平行且相互分离.之后,Keller[1]于20世纪50年代研究了铝的氧化条件对所形成的纳米孔道的孔径和孔间距的影响,发现随着氧化电压的逐步升高,反应生成的孔径逐渐变大.而且因化学氧化生成过程时的自组织效应,可以形成周期性排列且孔径较均一或是具有独特空间结构的AAO模板,其孔密度高(1010~1012个/cm2),孔径可调(5~500 nm范围内).此后十几年的时间里,人们开始在AAO的孔道内电沉积金属,利用金属颜色的多样性作为各种建筑铝材的装饰[2];在20世纪80年代,人们利用AAO薄膜制作一些具有特殊性质的功能性薄膜[3],或作为反应催化剂载体[4];至90年代,随着纳米材料的兴起和纳米技术的发展,国际上流行通过控制AAO模板的孔径并向其中沉积各种金属或半导体材料,得到特定尺寸和有序排列的一维纳米材料如纳米线、纳米管以及纳米线阵列等[5],进一步研究发现这些不同尺寸纳米线阵列具有与众不同的磁学和光学特性[6].例如要制备光子晶体需要具有高度有序的周期性孔道结构的AAO模板[7-8],而如果要提高模板内填充物的含量则需要大孔径模板[9]以及具有Y型孔道的AAO模板[10]等.随着新材料的不断开发,常规的AAO模板逐渐无法满足人们的多样化需求.例如,双负材料是指介电常数和磁导率均为负……
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