AAO模板外表面自组织纳米孔洞的差异性研究

以草酸为电解液,分别用一次阳极氧化法和二次阳极氧化法制备了阳极氧化铝（AAO,anodic aluminum oxide）模板,在较大范围内得到了纳米孔分布均匀、孔洞大小均一、尺寸可控、排列有序的双通模板．采用扫描电镜（SEM）对其形貌进行表征,发现一次阳极氧化法制得的AAO模板的反面孔洞排列较为规则,而正面的孔洞排列规则性明显不如反面;二次阳极氧化法制备得到的模板正、反面孔洞的排列都比较规则．比较了模板正、反面纳米孔洞的差异,并结合阳极氧化过程中电流的变化,探讨了自组织孔洞的形成机理．目前尚未发现关于纳米孔洞差异性及原因分析的文献报道．     

硅基多孔阳极氧化铝模板的制备研究

利用电子束蒸发在硅衬底上制备Al膜,并制备硅基阳极氧化铝(AAO)模板;利用X射线衍射和扫描电子显微镜对模板的结构和形貌进行了表征;利用计算机对阳极氧化电流的实时观测监控了硅基AAO模板的自组装过程.优化了制备孔洞规则的高质量硅基阳极氧化铝模板的条件,该模板对进一步研究硅基AAO模板多铁功能纳米管线及相应的器件奠定了基础.     

具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝模板的制备

采用循环变压法制备具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝(AAO)模板,通过改变电解液、反应温度、电压循环方法和扩孔条件,制备出具有两种不同孔道结构的AAO模板,并通过扫描电镜对其进行了表征.这种特殊三维结构AAO模板可用于制备新型"左手"媒质.     

利用电化学法制备Pt纳米线

利用阳极氧化铝（AAO）作为模板,制备出高定向的Pt纳米线。Pt纳米线的形貌由环境扫描电镜证实,并通过x-射线能谱（EDX）、X-射线粉末衍射谱（XRD）测试手段进行了表征。     

一维介孔氧化镨纳米材料的合成及其对刚果红的吸附性能研究

以阳极氧化铝模板(AAO)为硬模板,嵌段聚合物P123为软模板制备一维稀土介孔纳米材料。用硝酸镨、P123、乙醇和水的混合溶液作为前驱体,与AAO模板组装,经高温煅烧后,在AAO模板的孔洞中生成一维Pr6O11介孔纳米材料。采用TEM、XRD、XPS等分析测试手段对合成产物进行了表征。结果表明:制备的一维Pr6O11纳米材料表面有分布均匀的介孔,有较大的比表面积并且对刚果红水溶液的吸附作用非常明显,对刚果红的吸附,去除率最高可达97.24%。     

氧化铝模板的制备及表征

采用二次氧化法在不同配比浓度的电解液中制备了具有高度有序纳米孔洞的阳极氧化铝(AAO)模板,分别采用扫描电子显微镜(SEM)和扫描探针显微镜(SPM)对样品的形貌进行了表征,并对模板形成的微观机制进行了讨论,认为,采用二次氧化法制备AAO模板是最为科学的方法,研究指出退火温度和抛光工艺对形成氧化铝模板有重要作用.     

多孔阳极氧化铝模板的制备与表征

以硫酸、草酸和磷酸分别作为电解液,利用电化学法制备了阳极氧化铝模板(AAO).实验发现,电解液成分的不同对模板的孔径和有序度影响很大.硫酸电解液制备的AAO模板孔径最小,孔洞有序度较高,孔密度最大,磷酸电解液制备的AAO模板孔径最大,有序度较差,孔密度最小,而且孔道中出现了Y型的分叉.实验中改进了去除AAO模板背面阻挡层的方法,有效地解决了浸泡方法对模板表面腐蚀严重的问题.实验总结了不同电解液制备AAO模板较佳的实验条件.     

纳米氧化铝模板促进细胞色素c的电催化

在草酸溶液中, 通过阳极氧化铝箔制备纳米氧化铝(AAO)模板, 将细胞色素c（Cyt c）固定在纳米AAO模板和4,4-二硫二吡啶(PySSPy)修饰金电极表面, 制得Cytc/Au/AAO/PySSPy薄膜电极. 在pH 6.8的缓冲溶液中, 该电极在0.059 V (vs. Ag/AgCl) 处有一 对准可逆氧化还原峰, 为Cyt c血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe（Ⅱ）电对的特征峰. 在AAO/PySSPy薄膜的微环境中, Cyt c与金电极之间的电子传递加快. 紫外光谱结果表明, Cyt c在AAO薄膜中依然保持其原始构象. 该Cyt c/Au/AAO/PySSPy薄膜电极还可用于过氧化氢的催化还 原.     

电解液性质对阳极氧化铝膜形貌的影响

通过对不同p H的电解液中的铝片进行阳极氧化,研究电解液性质和添加剂对强电解液中阳极氧化铝(anodic alumina oxide,AAO)形貌的影响,并采用场发射扫描电镜对氧化膜的表面和侧面进行表征。研究结果表明:电解质溶液是影响AAO膜整体形貌的主要因素,溶液的p H对AAO膜的表面形貌有较大影响;常用的酸性电解质如硫酸、草酸、磷酸等溶液可制备有序性较好的AAO膜;在Na OH、氨水等碱性电解液中,可以制备小孔径的AAO膜,但难以形成有序性较好的表面形貌;添加剂的加入可显著改善电解液性质和氧化膜构型,得到更为规则有序的孔洞结构;电解液性质对阳极氧化铝膜形貌有重要影响。     

铁钴合金纳米线有序阵列的制备及其磁性表征

用电化学法制备了高度有序的多孔阳极氧化铝（AAO）模板，选摩尔比为1：1的CoSO4和FeSO4混合溶液为电解液，用交流电化学沉积法在多孔阳极氧化铝的柱形微孔内制备Fe0.5 Co0.5合金磁性纳米线有序阵列．分别用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪对多孔氧化铝模板和纳米线阵列的微观形貌和结构进行分析，用振动样品磁强计（VSM）对样品的磁学性能进行测试．结果显示，制备的磁性合金纳米线表面光滑、均匀，纳米线中的晶粒在生长过程中有（200）晶面的择优取向．VSM测试结果表明，纳米线阵列结构具有较高的垂直磁各向异性，当外场沿纳米线轴向磁化时，纳米线阵列有很大的剩磁比（Mr／Ms=0．7）和很大的矫顽力（饱和Hc=1700 Oe），说明样品经适当热处理后，剩磁比和纵向矫顽力普遍得到提高．     

金纳米线阵列的制备及其光学性能研究

采用二次阳极氧化法制备了高度有序的多孔氧化铝模板,并基于该氧化铝模板,采用脉冲直流电化学沉积的方法制备了金纳米线阵列.利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X线衍射仪（XRD）对所制备的金纳米线的形貌及晶体结构进行分析.结果表明：不同的沉积电压下制备的金纳米线具有不同的生长取向性,当沉积电压为3V时制备出的金纳米线沿[200]方向具有明显的生长取向性.利用紫外-可见光谱（UV-Vis）对金纳米线阵列光学性能进行研究,发现金纳米线的等离子体共振吸收峰随着沉积电压的增大先蓝移而后发生红移.     

电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能研究

为了解决因受阳极氧化铝(AAO)孔道直径限制导致合成的金属纳米线尺寸单一、磁性受限的问题,采用二次阳极氧化法制备了不同孔径的阳极氧化铝(AAO)模板,依据模板辅助电沉积法,在不同孔径AAO模板内生长了Ni纳米线阵列,利用SEM,TEM,XRD和EDS等技术对制备的Ni纳米线阵列形貌、微观结构和成分进行表征,通过物理性能测试系统(PPMS)研究了Ni纳米线的磁学性能。结果表明:Ni纳米线的生长机制是交流电正半周期Ni~(2+)还原与负半周期Ni原子溶解的共同作用;Ni纳米线具有磁各向异性,随着直径的增大,Ni纳米线的易磁化方向由平行于纳米线轴线方向逐渐转变为垂直于纳米线的方向,易磁化方向的转变是由有效各向异性场和磁畴结构随纳米线直径的改变而导致的。研究电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能,可为深入研究交流电沉积法制备磁性纳米线的生长机制和磁性纳米线的磁化机理提供理论和实验依据,为拓宽纳米线的应用领域奠定基础。     

高密度、直立Co-Cu合金纳米线有序阵列的制备

利用一种简化的阳极氧化法制备出高度有序的氧化铝模板.利用电化学沉积法采用恒压直流电沉积模式在氧化铝模板的孔洞中制备了CoCu合金纳米线阵列.用SEM、TEM、EDS、XRD对样品进行了形貌、成分和微结构测试,结果显示,成功制备了大面积有序的CoCu合金纳米线阵列,纳米线尺寸均匀,直径约为70 nm,长度约为30⁴0μm,其长径比为40040μm,其长径比为400⁶00,纳米线的晶粒生长过程中晶面具有一定的择优取向性.     

多孔氧化铝膜调制的银纳米颗粒的表面增强荧光效应

采用氧化还原方法,在多孔氧化铝膜（Anodic Aluminum Oxide,AAO）模板中直接反应生成银纳米颗粒（SNPs）,制备出一种新型的AAO/SNPs纳米复合结构衬底.在532nm连续激光的激发下,研究了位于该纳米复合衬底上Rh6G分子的荧光增强效应.结果表明,AAO/SNPs纳米复合衬底对Rh6G的荧光发射强度与未经SNPs修饰的AAO对Rh6G的荧光发射强度相比,增强倍数可达6倍左右,而且荧光增强因子与AAO的孔径大小有关.此外本文还运用局域场增强理论对纳米复合体系中的荧光增强效应进行了分析讨论,并探讨了空间周期调制的金属纳米复合衬底对表面增强荧光效应的独特优点.     

退火对阳极氧化铝模板特性的影响

利用阳极氧化法以草酸为电解液制得高度有序的阳极氧化铝(AAO)模板,本文研究了退火温度对AAO模板的表面形貌、结构、吸收光谱的影响.发现1 100℃的退火使AAO模板的形貌发生了改变;退火温度到达1 250℃时,模板表面完全熔融并出现龟裂.800℃和1 100℃分别是AAO模板由非晶态向γ-Al2O3和α—Al2O3转...     

激光分子束外延法制备Fe纳米阵列结构

采用阳极氧化铝箔的方法制备了孔径分布均匀的阳极氧化铝(AAO)模板,然后通过激光分子束外延(LMBE)的方法在这些孔洞里生长有序铁纳米阵列,根据控制生长的条件,生长出纳米线、纳米管,以及高度有序的量子点阵列,甚至得到纳米复制的新的复形模板.实验发现,虽然LMBE系统本身的高度可控性是这些不同类型的有序纳米阵列的前提,但不同材料在模板纳米孔洞里的不同生长趋向以及生长模式是探索可控生长的决定因素.这些可控参数的深入探讨为纳米阵列材料在微器件和纳米复制领域将有更直接的实际意义.     

(002)织构HCP钴纳米线磁性研究

采用交流电化学沉积法在氧化铝模板孔洞中制备了有序钴纳米线阵列。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计等对样品的结构、形貌和磁性进行了表征和研究。扫描电镜表明氧化铝模板孔洞直径为20 nm,结构研究证明钴纳米线为六角密堆积(HCP)结构且具有很强的(002)织构,磁性测试发现该钴纳米线阵列具有很强的单轴各向异性,室温矫顽力达2 590 Oe,有望用于高温永磁磁记录。