多孔氧化铝膜的电化学制备及其应用

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多孔氧化铝制备及相关材料特性研究

ａｌｕｍｉｎｕｍｓｕｂｓｔ珀ｔｅｗｈｏｓｅｐｈＯｔＯｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｅｍｄｅｎｃｙｒｅｄｕｃｅｓｂｙ４０％，
ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｅｆ矗ｃｉｅｎｃｙｏｆＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｉｎｐｏｒｏｕｓａｌｕｍｉｎａｉｓｂｅｔｔｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｒｏｕｓａｌｕｍｉｎａ，ａｎｏｄｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｐｅｒｉｏｄｉｃｓｔｎｌｃｔｕｒｅ，ｐｏｒｏｓｉｔｙ，
学位论文作者签名：王力Leabharlann …导师名签：名：磷冲重了，ｉ
日期：油“，』』
日期：玉鲤ｌｆ。』，ｆ
第一章绪论
１．１本文研究的背景和意义
多孔氧化铝膜的结构早在１９３２年就为人所知。氧化铝薄膜有两个部分组成：较厚的多孔氧化层和较薄的阻挡层。阳极氧化铝膜早期研究的主要应用是工业上的装饰、抗腐蚀、抗磨损等。进入５０年代以来，随着各种先进的电子显微技术、扫描探针显微技术以及阳极氧化铝膜与铝基分离技术、二步阳极氧化铝膜技术的发展，人们对多孔阳极氧化铝膜形成的机理理论、制备工艺以及在实际中的应用都做了深入的研究工作。
ｔｒｃａｔｍｅｎｔａｎｄｌｉｇｈｔｉｌｌｕｍｉｎａＣｉｏｎｗｉｌｌｒｃｄｕｃｅｔｈｅｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｅｍｃｉｅｎｃｙａｎｄｍａ】【ｅａｂｌｕｅｓｈｉｆｔｒｅｍａｒｋａｂｌｙ，ｅｓｐｅｃｊａｌｌｙｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ１１０℃ａｎｄ１５０℃ｔｈｅｎｎａｌ
ａｒｃｉｍｐｌａｎｔｅｄｉｎｐｏｒｏｕｓａｌｕｍｉｎａｔｅｍｐｌａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｆｓｉｎｄｉｃａｔｅｐｈｏｔ０１ｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｎｌｙｒｅｄｕｃｅｓｂｙ１０％ａｎｅｒａｍｏｎｔｈ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｏｎ

纳米级多孔氧化铝膜的制备

ＮｒｅｔＵｉｒｔ，ｈｎａｇ１００．ＣｉａｏｈｓｍｎｖｓｙＳｅｙｎ１０４ｈｎ）ｔｅｅｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｅｎｎ —ｐｒｕｌｍｉａｍｅｒｎａｒｐｒｄｂｎｄｃｏｉａｉｎｉｈｘｌｏｕｉｎａｔｒｔｅｈａｏｏｏｓａｕｎｍｂａｅｗｓｐｅａｅｙａｏｉｘｄｔｎｔｅｏａｉｓｌｔｆｈｏｃｏｅ
ＺＨＡＮＹＧｕ，ＸＵＥＸａｇｘｎ，ＬＵＸｉｉｎ－ｉＩｎ，ＺＨＡＯＬｎｉ
ｆｉｏｉｇｋｙＬｂｆｒＥｃｌｃｌｏｒｈｎｉｅＵｔｉａｉｎｏｏｏｓｕｃａｎｎｅａｏｏａｌＣｍｐｅｅｓｖｉｚｔｆＢｒｎＲｅｏｒｅ＆ＭａｅｉｌＬｙｌｏｔｒａｓ
近些年来，由于多孔阳极氧化铝膜的自组织
电子天６上海
性，高有序性，纳米孔径可调节等特点，越来越多地被应用于研究开发多种新型功能材料¨ ．Ｊ阳极氧化制备多孑阳极氧化铝膜的方法最为常见，Ｌ在制备
关键词：纳米结构；多孔氧化铝；阳极氧化
中图分类号：Ｔ５．Ｑ１３６
文献标识码：Ａ
文章编号：１７ —６０２０）４０８－３６１６２（０８０－２００
Ｐｒｐｒｔｏｆｎａｅａａｉｎｏｎｏ－ｐｒｕｓａｕｉａｍｅｂｒｎ — ｏｏｌｍｎｍａｅ
第７卷第４期
２００８年１２月
材
料

纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展

化法和模压阳极氧化法．
１．１温和阳极氧化法

１ＰＡＡ模板的一般制备方法
Ｋｅｌｌｅｒ等＿１】首先报道了用电化学方法制备氧化铝孔洞模板．２０世纪８０年代后期以来，多孔氧化铝膜在纳米
多孔阳极氧化铝（ＰＡＡ）模板由多孔层和阻挡层组
米材料，极大促进了纳米材料的研究和发展
成，其中多孔层由均匀排列的纳米孔洞组成，孔密度
较高，孑Ｌ与孔之间相互平行，并与基体表面垂直．阻挡层是一层致密绝缘的氧化层，位于孔基底将多孔层和铝基体分开．由于ＰＡＡ膜具有这种独特的结构，是非常理想的制备纳米材料的模板．１９５３年美国铝业公司多孔阳极氧化铝（ＰＡＡ）模板是采用电化学技术在铝表面进行原位生长制备得到的，这种方法称之为阳极氧化法．阳极氧化法按照氧化生长速率的不同可以分为温和氧化法和强烈氧化法．多孔阳极氧化铝模板的制备按照制备工序的不同又可以分为二次阳极氧
ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ，ｈａｒｄａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ，ｔｗｏ — ｓｔｅｐａｎｏｄｉｅｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｐｅｃｉａｌｓｈａｐｅｄＰＡＡｔｅｍｐｌａｔｅｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅＰＡＡｔｅｍｐｌａｔｅｉｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ，ｓｅｎｓｏｒｓ，ｂａｒｒｉｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅ，ａｎｄｂｉｏｎｉｃｎａｎｏ — ｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｒｏｕｓａｎｏｄｉｃａｌｕｍｉｎａｍｅｍｂｒａｎｅ；ｎａｎｏ－ｔｅｍｐｌａｔｅ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｓｐｅｃｉａｌｓｈａｐｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

多孔纳米氧化铝模板的制备研究

［中图分类号］Ｓ１３Ｔ９２＋
［文献标识码】Ａ
【文章编号１０。６（０８１２．４１７１５０）００００８２００
ＳｕｎＰｒｐａａｉｎｏａｏｐｏｏｓＡｌｉａＯｘｄｅＭｅｂａｔｄｙｏｅｒｔｏｆＮｎ — ｒｕｕｍｎｉｍｒｎｅ
广
２０
东
化
工
２００８年第１期０
ｗｗｗ．ｄｈｍ．ｏｇｃｅｃｍ
第３５卷总第１６期８
多子纳米氧化铝模板的制备研究Ｌ
黄丹梅，陆珍１，张兆基１，吕东生，李伟善，２，２ｒ
（．华南师范大学化学系，广ｕ５３，ｈａｕｎｚｏ１６Ｃｉ）０１ｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｎａｏｐｒｕｌｍｉａｏｉｅｍｅｒｎｓｐｅａｅｙａｔ —ｔｐｅｅｔｏｈｍｉａｎｄｚｔｎｐｏｅｓｉＣ２ｎ — ｏｏｓａｕｎｘｄｍｂａｅｗａｒｐｒｄｂｗｏｓｌｃｒｃｅｃｌａｏｉａｉｒｃｓｎＨ２０４ｅｏｓｌｔｎＳＥｗａｓｄｔｂｅｖｄｉｒｈｌｇｎｖｌａｅｉｏｅｄｎｉｎｖｒｇｏｅｓｅＩｆｕｎｅｏｉｋｅｓｏｌｍｉａｏｕｉ．Ｍｓｕｅｏｓｒｅｔｍｏｐｏｏｙａｄｅａｕｔｓｐｒｅｓｔａｄａｅａｅｐｒｉ．ｎｅｃｆｈｃｎｓｆｕｎｏｏｓｔｙｚｌｔａｓｅｔｏｉａｉｎｔｆｈｒｔｔｐａｄｏｉａｉｎｖｌｇｎａｕｎｘｄｍｂａｅｗｅｅａｓｉｕｓｄＡｅａｅｐｒｉｅｄｃｅｓｓｈｅ，ｘｄｔｉｏｅｆｓｓｅｎｘｄｔｏｔｅｏｌｍｉａｏｉｅｍｅｒｎｒｌｏｄｓｓｅ．ｖｒｇｏｅｓｚｅｒａｅｏｍｅｔｉｏａｃｗｉｎｒａｉｇｔｉｋｅｓｏｌｍｉａｓｅｔａｄｉｃｅｓｓｈｉｃｅｓｎｘｄｔｎｔｆｈｒｔｔｐａｄｏｉａｉｎｖｌｇ；ｉｏｅｔｉｃｅｓｎｈｃｎｓｆｕｎｈｅ．ｎｒａｅ Ⅵ ｉｒａｉｇｏｉａｉｍｅｏｅｆｓｅｎｘｄｔｏｔｅｗｈｌｐｒｈａｎｔｎｏｉｔｉｓｏａｅｄｎｉｎｒａｅｔｎｒａｉｇｔｉｋｅｓｏｌｍｉａｓｅｔａｄｄｃｅｓｓｔｎｒａｉｇｏｉａｉｎｔｆｈｒｔｔｐａｄｏｉａｉｎｅｓｔｉｃｅｓｓｗｉｉｃｅｓｎｈｃｎｓｆａｕｎｈｅ，ｎｅｒａｅｈｉｃｅｓｎｘｄｔｍｅｏｅｆｓｓｅｎｘｄｔｙｈｗｉｏｉｔｉｏ

多孔材料的电化学的应用

多孔材料的电化学的应用多孔材料是指由许多孔隙构成的材料，这些孔隙可以是微小的、细小的或者粗大的，其尺寸范围通常在奈米到毫米之间。

多孔材料具有高度的表面积、良好的通透性和可调节的孔径大小，在电化学领域具有广泛的应用，主要包括超级电容器、锂离子电池、燃料电池和电解水制氢等方面。

本文将重点介绍多孔材料在超级电容器和锂离子电池中的应用。

超级电容器是一种新型的储能装置，它具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命等优点，被广泛应用于能量回收、电动汽车和可再生能源等领域。

多孔材料可以作为超级电容器电极的载体，提供了更高的表面积和更好的电荷传递性能。

常见的多孔电极材料包括碳纳米管、氧化物和聚合物等。

以碳纳米管为例，由于其具有较小的孔径和大的表面积，能够提供更多的活性表面用于储存电荷。

此外，碳纳米管的导电性能优异，能够快速传递电荷，提高超级电容器的电荷-放电效率。

因此，将碳纳米管制备成多孔结构可以显著提高超级电容器的性能。

例如，使用碳纳米管制备的多孔电极材料在实验中展现了较高的电容量和较长的循环寿命。

锂离子电池是目前最主流的可充电电池，其具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点。

多孔材料在锂离子电池中的应用主要体现在正负极材料和电解质方面。

多孔材料常被用作正极材料的载体，能够提供更大的表面积和更好的锂离子嵌入/脱出性能。

例如，二氧化钛（TiO2）是一种常用的正极材料，其电化学性能可以通过调节孔隙结构来提高。

多孔TiO2具有较大的表面积和较短的离子扩散路径，有利于提高锂离子的扩散速度和嵌入/脱出动力学。

因此，多孔TiO2在锂离子电池中表现出了较高的循环稳定性和倍率性能。

此外，多孔材料也可以用作电解质的吸附剂，提高锂离子电池的离子传输速率。

例如，石墨烯氧化物（GO）可以被制备成多孔结构，并且具有优异的离子吸附性能。

将多孔GO作为电解质添加剂可以提高锂离子电池的离子传输速率和循环稳定性。

总结起来，多孔材料在电化学领域具有广泛的应用前景。

多孔材料的制备及其应用

多孔材料的制备及其应用随着科技的不断发展，多孔材料的研究和应用日益广泛。

多孔材料是指微小孔洞分布于其内部的材料，其孔径和孔隙率可以根据需要进行调节。

多孔材料的制备和应用十分广泛，可以应用于吸附、分离、催化、电池等领域。

本文将对多孔材料的制备方法和应用进行详细介绍。

一、多孔材料的制备方法1. 模板法模板法是一种通过模板控制孔径和形态的方法，其基本原理是在一种稳定的模板中填充或沉积其他材料，使其内部空隙可以形成多孔结构。

常用的模板有硬模板和软模板，硬模板包括有机液晶、多孔硅等；软模板包括柠檬酸、聚氧乙烯、聚丙烯酰胺等。

模板法制备的多孔材料具有孔径分布均匀、形态规则等优点。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶化学反应制备多孔材料的方法。

该方法的基本步骤包括原料与溶剂的混合，吸附反应和凝胶过程。

在反应中，改变溶胶和凝胶过程中的pH值、温度、保温时间等条件，可以调节孔径和孔隙大小。

溶胶-凝胶法制备的多孔材料具有孔径可调、孔隙结构有序等优点。

3. 水热法水热法是一种在高压高温下，通过水热反应制备多孔材料的方法。

水热反应的参数包括反应温度、反应时间、反应溶液pH值等，可以控制孔洞大小和形态。

水热法制备的多孔材料具有结构稳定性好、孔洞形态多样等优点。

4. 氧化铝模板法氧化铝模板法是一种利用氧化铝模板制备多孔材料的方法。

在制备过程中，将制备好的氧化铝模板浸泡在溶液中，使其内部有孔洞和毛细管隙，然后利用电化学沉积等方法将材料沉积在模板中，形成多孔材料。

氧化铝模板法制备的多孔材料具有孔径均匀、孔隙分布有序等优点。

二、多孔材料的应用1. 吸附多孔材料在吸附领域中应用较为广泛。

由于多孔材料具有高比表面积、可调孔径和孔隙结构等特点，可以有效吸附和分离小分子有机物、重金属离子等。

常见的多孔吸附材料有活性炭、分子筛、纳米材料等。

2. 分离多孔材料在分离领域中应用也十分广泛。

由于多孔材料的孔隙大小和分布可以调节，从而可以实现对不同大小的物质的分离。

氧化铝薄膜的制备与表征

氧化铝薄膜的制备与表征氧化铝（Al2O3）是一种重要的无机氧化物材料，它不仅在工业生产中有广泛应用，而且在科学研究领域也发挥着重要作用。

在各种氧化物中，氧化铝薄膜由于其机械强度高、绝缘性能优异、化学稳定性好等特点而备受关注。

因此，探索高质量氧化铝薄膜的制备方法和表征技术具有重要意义。

氧化铝薄膜的制备方法目前，制备氧化铝薄膜的方法主要包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法（sol-gel）、电化学沉积（ECD）等。

PVD方法是将金属铝用激光、电子束等方式加热，使其蒸发并沉积在固体基底表面上后，用氧气等高能粒子轰击其表面，使其形成氧化物。

该方法获得氧化铝晶体薄膜具有良好的结晶性和致密性，但需要高成本的设备和高真空环境。

CVD方法是将有机铝化合物挥发加热，使其与空气中的氧气反应，然后在基底表面上反应成固态氧化铝。

该方法具有较高的化学成分均匀性和较高的纯度，但需要较高的反应温度，反应物有毒性，容易导致膜的致密性和结晶性不足。

溶胶-凝胶法是将金属铝盐或有机铝化合物与有机醇等混合物制备成溶胶，然后沉积在固体基底上，在高温下热处理而成。

该方法具有较低的成本、易于控制薄膜厚度和形状，但需要较长时间的热处理和加热过程，且存在较多的溶胶聚合现象。

ECD方法是将铝基底电极置于含有氧化铝材料的电解质溶液中，使其在电位差的作用下，通过氧化还原反应形成薄膜。

该方法成本低、易于操作、反应条件温和，但膜厚较小，需多次电化学循环来增加膜厚度。

因此，制备氧化铝薄膜的方法各有优缺点，需要根据实际应用需求和条件选择适合的方法。

氧化铝薄膜的表征技术对于氧化铝薄膜的表征技术，目前主要有X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）等技术。

XRD技术可以用于确定氧化铝薄膜中晶体结构和晶粒尺寸大小，同时还可以用来分析杂质和缺陷等。

SEM技术可以用于分析氧化铝薄膜的表面形貌、粒度和分布等信息。

多孔材料的制备及应用研究

多孔材料的制备及应用研究一、引言多孔材料是一种具有特殊结构的材料，其具有独特的物理、化学和生物性能，广泛应用于催化、吸附、分离、生物医学等领域。

多孔材料的制备和应用研究已经成为材料科学与化学领域的热点之一。

本文将从多孔材料的制备、吸附分离应用和催化应用三个方面进行介绍和分析。

二、多孔材料的制备多孔材料的制备方法主要包括模板法、自组装法、界面合成法、溶胶-凝胶法、水热合成法等。

1、模板法模板法是一种制备多孔材料的常用方法。

模板法的原理是使用一种空心模板将材料膜包覆起来，然后将空心模板以某种方式移除，从而制备出具有特定孔径和孔隙结构的多孔材料。

常用的模板包括硬质模板、软质模板和自组装模板等。

硬质模板法中，常用的模板包括硅胶、氧化铝、二氧化钛等。

软质模板包括凝胶、蛋白质、乳化液等。

自组装模板是指通过分子间的相互作用，自组装成为特定结构的分子自组装体，然后再使用化学反应进行固化。

2、自组装法自组装法是一种自发性的过程，它的原理是利用特定分子之间的相互作用，通过自组装将分子组装成一定结构的复合材料。

自组装法可以制备出具有高比表面积、孔径规整、内部结构均匀的多孔材料。

常用的自组装法有界面法、水热法、溶液相法等。

3、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法一般使用水热反应、溶胶-凝胶法和水浴结晶法等从溶胶体系中制得的微孔、介孔和大孔尺寸的复合材料。

溶胶-凝胶法的制备过程是从溶液中制备出溶胶，然后通过一定条件下凝胶化形成孔道结构。

三、多孔材料的吸附分离应用多孔材料的吸附分离应用主要包括吸附剂、分离膜和电催化等。

1、吸附剂多孔材料可以作为吸附剂，广泛应用于废水处理、气体净化、纯化、分离等方面。

多孔材料的高比表面积和孔径可以提高吸附剂的吸附效果。

2、分离膜多孔材料可以作为分离膜，广泛应用于气体分离、液体分离等方面。

多孔材料的孔径和孔隙分布可以被调整以满足分离的需要。

3、电催化多孔材料可以作为电催化剂，广泛应用于电化学合成、电化学脱氢等方面。

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多孔氧化铝膜的制备
多孔氧化铝膜的制备
铝片作阳极、铂片作阴极,电路中接入电流表记录电流变化。
实验装置：
多孔氧化铝膜的制备
纳米孔形成机理
1）pm段:随着阳极氧化的进行, 阻挡层首先在铝基体表面形成, 并在铝/阻挡膜界面处不断地向铝基体内部延伸。 2）阳极氧化初期阻挡膜厚度不均匀,导致电场强度局部集中, 电场强度集中的区域Al3+可以由穿透阻挡膜外迁到电解液中, 而形成离子迁移的穿透通道, 同时O2-/OH-也通过穿透通道由外向内迁移,这样的离子穿透通道就是微孔的前身。
产物表征
相互平行、孔形规整、孔径为纳米级的六方状的多孔氧化物膜
产物表征
产物表征
多孔氧化铝膜的应用
光学上：在阳极氧化膜的细孔中封入金属或介电体时，光的透过率及折射率会产生各向异性的性质，利用这种性质可制作偏光器或光相位板等的微小光学器件。
多孔氧化铝膜的应用
光电元件上
主要是通过在多孔膜微孔中填充荧光物质来制备光电元件，采用浸泡与热处理相结合的方法，在多孔膜内引入Tb3+制得的功能化膜，在外加电场的作用下将发出绿色光。这种功能化多孔膜所能获得的高的发光强度，表明多孔膜的功能化将成为研制光电元件的又一新途径。而且由于多孔膜的孔径极为细小，更可进一步开发出超微细发光元件。
总结
多孔氧化铝膜还有其它方面的用途，如新型催化剂、太阳能吸收膜以及纳米材料膜板等。由于地球上铝的含量占第三，开发一系列产品既经济又有利于大规模生产。相信在今后，多孔氧化铝的应用将会更宽更广。
参考资料
1）江小雪等两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝膜天津大学材料学院； 2）宋琛等多孔氧化铝膜在功能材料的应用大连理工大学化工学院； 3）姚素薇等纳米巨磁电阻材料的电化学制备及其应用天津大学化工学院； 4）黄靖云等纳米多孔铝的制备浙江大学硅材料国家重点实验室； 5) 杜长海等多孔铝阳极氧化膜在催化中的研究进展长春工业大学化工学院。
那么，如何制备多孔氧化铝膜呢？？？
目前，较普遍采用的是电化学法
多孔氧化铝模的制备
实验采用99.9%的铝片为原材料,经机械展平后按如下图所示的两步阳极氧化法进行实验。铝片在500℃,N2保护气氛下退火,可以消除铝片在轧制过程中形成的内应力,更有利于生成均匀规则的多孔氧化铝膜。阳极氧化在恒温15℃装置中进行。
多孔氧化铝膜的电化学制备及其应用
小组成员: 刘洪新嵇先白王伟明张新桥杨娟
引言
1970年G.E.Possin首次提出利用多孔氧化铝膜为模板制备纳米纤维材料,利用模板法制备了一系列的纳米结构材料 80年代以后随着纳米科技的诞生,多孔氧化铝膜的制备和研究才获得了突飞猛进的发展。用多孔氧化铝模板制备的各种纳米材料在光学、电学、磁学、催化化学等多方面都有特殊的应用。模板法合成纳米材料有更多自由度实现纳米材料结构和性能调制,为设计下一代微型元器件开辟了一条崭新的思路。
多孔氧化铝膜的制备
另一方面,局部区域的电场强度集中促使这些区域阻挡层的电场辅助溶解速度大约300nm/min(室温下氧化铝溶解速度仅为0.1nm/min)。下凹的区域不断减薄形成孔穴,这一过程同时又促使电流密度在孔穴部分集中。可见,电场辅助溶解有利地促进了微孔的形成及多孔层的生长。最后趋向平衡。 3）当上述两个界面过程已达到动态平衡时,阻挡层的厚度保持不变。但同时,在多孔层外侧与电解液的界面处氧化铝也在溶解,由于多孔层远远厚于阻挡层, 这里氧化铝的溶解没有电场辅助作用而只是一般的化学溶解,溶解速度很缓慢,因此多孔层不断地增厚。
多孔氧化铝膜的应用
利用电化学沉积法在多孔氧化铝膜上沉积磁性金属和非金属材料可以制备巨磁电阻材料并在此基础上制备计算机磁盘
多孔氧化铝膜的应用
电化学法制备多孔氧化铝的优点
1）制备比较容易，对环境条件和仪器设备要求不高； 2）多孔铝阳极氧化膜的厚度，可以通过改变电流和氧化时间等参数在一定范围内进行调节； 3）不同类型的溶液，对氧化膜的形貌结构和微孔大小有较明显的影响，因此可以根据使用要求选择不同类型的溶液，并且可以控制微孔尺寸在纳米范围内。
Thank you !
多孔氧化铝膜的制备
主要电化学反应
阳极氧化
2Al +6OH →Al2O3 + 3H2O+6e_
阴极还原 _ 2H2C2O4 + 2e → H2 + 2HC2O4
产物表征
1)实验采用扫描电子显微镜(ESEM),获取多孔氧化铝膜的形貌照片,观察前对试样进行真空喷金。
2)实验同时采用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)对试样进行微观形貌观察。
多孔氧化铝膜的应用
在巨磁电阻上的应用
（法）艾尔伯·费尔 Albert Fert
（德）皮特·克鲁伯格 Peter Grünberg
多孔氧化铝膜的应用
巨磁电阻效应所谓巨磁电阻效应是由铁磁金属/非磁性金属/铁磁金属构成的多层纳米薄膜(即巨磁电阻材料，如Fe/Cr)，在有外加磁场和无外加磁场下电阻率的变化，在室温下为可达5%，在低温(4 2K)下可以达到110%，远远大于一般铁磁金属1%—3%的磁电阻变化。1994年，IBM首先将GMR应用在硬磁盘中，由此引发了