● 摘要
摘要 多孔阳极氧化铝(AAO)模板凭借其耐高温、绝缘性好、孔洞分布均匀有序且大小可控等优点,成为一种常用的合成纳米材料的模板。本论文主要针对以多孔阳极氧化铝(AAO)模板中规则的孔道为硬模板,采用化学方法和电化学方法在孔道中制备纳米线。1.在硫酸、草酸、磷酸三种电解质中成功制备了孔径在10-200nm,孔道长为5-25μm的有序多孔阳极氧化铝(AAO)模板,研究了氧化电压对模板孔径以及有序性的影响。确定了最佳制备工艺参数。其中,在0.3M的草酸溶液40V的阳极氧化电压1℃的制备条件下,制备出来的模板有序性最好。2.将多孔阳极氧化铝模板从未氧化铝基体剥离后,30℃条件下浸泡在5wt%的磷酸30min,可以完全去除多孔阳极氧化铝模板底部的阻挡层,得到双面通孔的氧化铝模板。并且发现随着浸泡腐蚀时间的延长,模板的孔径也是不断扩大。3.采用简便的腐蚀模板法制备了直径均一(15nm)的氧化铝纳米线,并对其进行了表征,提出了此种制备方法的机理,并通过理论计算进行了验证。4.通过电化学减薄法(降压法)减薄了多孔氧化铝(AAO)模板的阻挡层,实现了在不去除未氧化高纯铝和阻挡层的情况下,利用交流电沉积制备了直径为40nm,长度2μm 的Ag纳米线和直径为40nm,长度3μm 的In 纳米线。简化了电沉积法制备纳米线的步骤。研究了阻挡层厚度,沉积电压和模板孔道长度对沉积过程的影响。交流电沉积制备Ag的最佳沉积电压为8V。并在交流电沉积制备Ag纳米线的研究基础上,采用交流电沉积法制备了直径为40nm,长度3μm 的In 纳米线,研究了沉积电压对沉积过程的影响。交流电沉积制备Ag的最佳沉积电压为8V。5.尝试了用负压差法在双面通孔的多孔氧化铝模板的孔道内灌注金溶胶制备金纳米线。 关键词:多孔阳极氧化铝模板,纳米线,交流电沉积
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