具有纳米多孔结构的WO3薄膜的制备

研究了阶跃加压阳极氧化法在金属钨基底上制备具有多层纳米孔结构形貌的WO3薄膜的工艺,主要研究了阳极氧化条件对生成纳米孔结构的影响及热处理制度对样品形貌和结构的影响.结果表明:在60V电压和20℃反应温度条件下,在含质量分数为005%NH4F的电解液中阳极氧化20min得到的样品表面,具有形貌规则的自组装纳米多层网孔结构,且排列紧密.此外,将阳极氧化制得的样品以5℃/min的速率升温至450℃并保温3h,可使生成的无定形氧化钨薄膜在保持多孔结构形貌基本不变的条件下晶化.     

TLM钛合金表面二氧化钛三维结构纳米薄膜的可控制备及表征

为了提高血管支架医用钛合金表面的亲水性和抗溶血作用,采用阳极氧化工艺在近β型TLM(Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr)医用钛合金表面构建了具有纳米孔/纳米管三维结构二氧化钛(TiO2)纳米薄膜,并对其结构和性能进行表征.研究结果表明:通过控制一次阳极氧化电压和时间可获得具有上层为无序纳米孔、中层为有序纳米管、底层为有序纳米孔的三维结构TiO2纳米薄膜,该薄膜为无定形态;而采用二次阳极氧化工艺获得了纳米孔互贯网络的TiO2纳米薄膜,该薄膜表面更加平整,且表面孔隙率大、亲水性好,同时具有比一次阳极氧化薄膜更好的抗溶血作用,这为其应用于血管支架方面打下基础.     

纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与形貌观测

报道了用阳极氧化法在高纯铝片上制备含有纳米孔阵列的阳极氧化名膜技术，并用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对样品形貌进行了分析。结果表明，阳极氧化处理后的铝片明显地分成了未反应的铝、阻挡层氧化铝和多孔层氧化铝3层结构，且阻挡层处在铝和多孔层之间，具有弧形底部。多孔层氧化铝中孔的大小约为50nm，孔间距约为100nm，且这些孔有规律地排列形成纳米孔阵列。     

氧化温度对阳极氧化法制备WO_3薄膜光阳极的影响

采用阳极氧化法,以含0.7%(质量分数)NH4F,浓度为1mol/L的(NH4)2SO4溶液为电解质制备WO3薄膜光阳极.研究发现,氧化温度对其结构、形貌和光电化学性能有着重要影响.光电化学性能评价发现,随着氧化温度的升高,光电流呈先减小后增加的趋势.0℃和15℃下制备的WO3薄膜光阳极的光电流密度较大,分别为2.14和1.97mA/cm2(偏压为1.0V(vs饱和甘汞电极).X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明,较低温度下制备的WO3薄膜光阳极具有较高的光吸收面积、较窄的孔边界以及较好的光电化学性能.然而当温度升高至15℃时,尽管WO3薄膜光阳极的光吸收面积不大、孔边界较厚,但此时WO3薄膜光阳极具有较高的结晶度,可有效地促进光生电子和空穴的分离,提高光电化学性能.     

Fe_2O_3/ZnO纳米复合结构的制备及其光催化性能研究

通过阳极氧化法在纯铁片基底上生长Fe_2O_3纳米管阵列薄膜,然后采用水热法在Fe_2O_3纳米管阵列薄膜上负载ZnO纳米棒,制得Fe_2O_3/ZnO复合纳米结构。借助FE-SEM、XRD、TEM、UV-Vis等手段,对不同反应时间下制得的Fe_2O_3/ZnO复合材料的形貌、结构、物相组成及光催化性能进行表征,重点考察了复合结构的亚甲基蓝可见光降解能力。结果表明,在外加电压为55V的条件下阳极氧化450s,所制备的Fe_2O_3纳米管阵列具有高度有序、分布均匀及垂直取向的结构特点,管径约为80nm;在90℃的碱性锌酸盐溶液中,水热反应1.5h后,制得的Fe_2O_3/ZnO复合材料具有最佳的光催化性能,该样品对亚甲基蓝的降解率可达85%。     

草酸阳极氧化法制备氧化铝薄膜的微观结构及性质

目的使用阳极氧化法在草酸电解液中制备出氧化铝薄膜并分析其微观形貌和结构,从而提高材料的抗腐蚀性能,使铝合金在生产生活中的应用更加广泛.方法以2024铝合金为阳极,铂丝网电极为阴极,采用阳极氧化法在草酸电解液中制备氧化铝薄膜.实验中使用了恒电流法和恒电位法条件下四种不同电化学参数,制备氧化铝薄膜.通过扫描电子显微镜观察不同实验条件下的氧化铝薄膜表面形貌,利用X射线衍射仪对氧化铝薄膜结构进行表征,采用粗糙度测量仪测量薄膜表面粗糙度.结果随实验时间和电流密度增加,样品的阳极氧化程度加深,当实验时间为4 000 s、电流密度为0.04 A/cm~2时,阳极氧化程度最深;在阳极氧化过程中采用不同的电流密度和不同的电压,产生的氧化铝薄膜形貌不同.结论采用草酸电解液阳极氧化法可以在铝合金样品表面制备出多孔氧化铝薄膜,该薄膜为晶态结构.     

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化效率研究

以质量分数（下同）0.3%NH4F＋ethylene glycol＋1%H2O为电解液采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,研究了阳极氧化时间和退火温度对TiO2纳米管表面形貌、晶体结构和光催化效率的影响,比较了不同电解液制备的TiO2纳米管和溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜的光催化效率.应用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对TiO2纳米管的形貌和结构进行了分析.结果表明：在阳极氧化恒电压50 V、阳极氧化48 h、450℃退火4 h条件下制备的TiO2纳米管具有最高的光催化效率,其光催化效率明显高于溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜（4.4倍）,也高于0.5%HF电解液和弱酸水溶性电解液（0.5%HF＋1 mol/L NH4H2PO4）制备的TiO2纳米管的光催化效率.     

TiO_2纳米管的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

以氟化铵的乙二醇溶液为电解液,采用电化学阳极氧化法在钛片表面构筑了一层结构有序、纳米级的TiO_2纳米管阵列膜层,应用扫描电子显微镜(SEM)对膜层的形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)研究了样品的晶相、结构,并分析了阳极氧化电压对TiO_2纳米管尺寸和结构的影响。结果表明:阳极氧化电压对TiO_2纳米管阵列的结构起到关键的作用,随着纳米管的管径和长度的增加,表面积增大。研究了TiO_2纳米管阵列膜层结构对染料敏化太阳能电池(DSSC)性能的影响。结果表明:二氧化钛纳米管阵列薄膜的管径对电池的效率有显著影响,当管径越大时,填充因子变大,DSSC的开路电压降低,而短路电流变大,光电转换效率也随之提高。     

适用于微传感器的纳米多孔铝膜的制备研究

在单晶硅表面溅射铝,采用两步阳极氧化法制备纳米多孔铝膜.研究了电解液种类、阳极氧化时间、扩孔时间对孔的结构与形貌的影响.结果表明,与硫酸和磷酸相比,草酸是制备纳米孔阵列的相对方便与可靠的电解液;第二步阳极氧化时间对孔的均匀性及孔深度影响较大,对平均孔径的影响较小;扩孔时间的长短对孔径大小及孔的均匀性均影响显著.     

阳极氧化电压对纳米孔阵列阳极氧化铝膜形貌的影响

阳极氧化铝是将金属铝进行阳极氧化处理后，在其表面上形成的一层氧化膜，可对金属铝起到装饰和保护的作用．20世纪末人们发现，铝在适当的阳极氧化条件下可以制得具有纳米孔阵列的阳极氧化铝膜．随着纳米科学的蓬勃发展，纳米孔阵列阳极氧化铝膜由于其具有大的比表面积、高纵横比、大小均     

钛表面制备多孔氧化膜的研究

以硫酸和磷酸为电解液,工业纯钛为阳极,不锈钢为阴极,恒电流阳极氧化的方式在钛表面直接获得TiO2多孔氧化膜,经过500℃热处理,促进氧化膜由非晶体向晶体的转变.采用扫描电镜和X射线衍射对阳极氧化膜的形貌和结构进行了分析,研究了电流密度、电解液种类以及浓度对TiO2多孔氧化膜形态和晶型的影响,并探讨了其形成机理.结果表明,以磷酸为电解液时钛表面仅生成锐钛矿相的TiO2,而以硫酸为电解液时钛表面生成锐钛矿和金红石两种晶相的TiO2.     

金属-聚合物直接成型技术中铜的表面处理

研究铜的表面微纳米结构制备工艺并进行了优化.使用碳酸钠和钼酸钠的水溶液作为电解液,在恒定电压下对铜表面进行阳极氧化,在铜表面生成一层氧化膜.使用磷酸和磷酸二氢钠的水溶液作为腐蚀液,对铜表面进行腐蚀处理,以在铜表面获取微纳米结构,并在扫描电镜下观察其形貌.统计分析扫描电镜图片,计算得到铜表面的微纳米结构的孔隙率.结果表明...     

磷酸电解液中TiO2纳米管的形貌及光吸收性能研究

采用阳极氧化法在磷酸电解液中制备TiO2纳米管,通过SEM 和UV-VIS-DRS表征分析,研究阳极氧化电压、氧化时间、煅烧温度、电解液组成等制备条件对 T iO2纳米管形貌和光吸收性能的影响．结果表明,在H3 PO4电解液体系中,阳极氧化法制备 T iO2纳米管的最佳条件为：阳极氧化电压20V ,阳极氧化时间60min ,V（H3 PO4）∶V（NH4 F）＝1∶1,煅烧温度为500℃．此时纳米管管径80～100nm ,在可见区有较强的吸收且吸收边界红移．     

电流脉冲阳极氧化过程中氧化电压对氧化铝光子晶体结构的影响

多孔阳极氧化铝(AAO)的微观结构对其自身的性能有重要影响.使用指数型电流脉冲和非对称锯齿状电流脉冲在磷酸电解液中对高纯铝箔进行周期性脉冲阳极氧化,制备了具有锥型和棒槌型孔结构的三维AAO(3D AAO)薄膜.通过改变非对称锯齿状电流脉冲的幅值成功实现了对3D AAO纳米孔的调控,使纳米孔结构由棒槌型转变为"Y"型分支...     

弹性体/偶联剂复合纳米薄膜的制备

通过X射线光电子能谱、激光拉曼光谱和原子力显微镜对制备的多层弹性复合纳米薄膜的成分、形貌、结构进行了研究。结果表明：弹性复合薄膜的形成可分为两个阶段：“岛”式结构数量增多和长大阶段。同时,反应时间的增加至50 min、反应温度为220℃时形成更均一、致密的多层复合薄膜;偶联剂A187的活性基团作用下生成的弹性体薄膜更均匀。     

SiGe合金氧化层中的纳米结构

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和三维的纳米结构样品,用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构,并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDOM谱分别进行精细结构模拟,计算且测量出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布,并且反馈控制加工过程,优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件.我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点和量子层结构,我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度的匹配公式和理论模型与实验结果拟合得很好.     

MECHANISM OF NANOSTRUCTURE IN OXIDATION OF Si1-xGex AL-LOYS

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和三维的纳米结构样品,用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构,并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDOM谱分别进行精细结构模拟,计算且测量出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布,并且反馈控制加工过程,优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件.我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点和量子层结构,我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度的匹配公式和理论模型与实验结果拟合得很好.     

钛种植体表面构筑多级微/纳米活性结构的研究

经喷砂的钛基体在H2SO4和HCl混合溶液中进行酸蚀,随后在HF溶液中恒电压下进行阳极氧化,构筑具有多级微/纳米复合结构膜层,并对不同表面处理样品进行体外实验,观察其生物活性.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱色散仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)表征其表面形貌、化学组成及晶型.结果表明,采用喷砂酸蚀,钛表面形成10~20μm喷砂凹陷及5~8μm酸蚀坑构成两级微米级结构,阳极氧化构造出10nm左右的纳米级第3级结构.体外实验显示,多级微/纳米复合结构样品相对于对照组具有更好的生物活性.通过表面多级结构的构筑及热处理,钛种植体的亲水性和生物活性均有较大幅度的提高.     

CrN/ZrN多层梯度薄膜的合成

利用直流磁控溅射技术,应用双靶轮流反应溅射工艺,制备了CrN/ZrN多层梯度薄膜.采用XRD,AES,XPS和纳米硬度仪等测试方法,对CrN/ZrN多层梯度薄膜的微观结构和纳米硬度进行了研究.结果表明:在N2反应气体环境下通入更具活性的NH3气体所合成的薄膜结构中ZrN和CrN结晶趋向多元化共存,其纳米硬度明显提高.在0.6mL/min(sccm)的N2流量和0.15mL/min的NH3流量条件下,薄膜纳米硬度达到35GPa.     

银掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及可见光光电催化性能研究

采用电化学阳极氧化法在含Fˉ有机电解液体系中制备出高度有序、管径70nm、管长3~5μm掺银的TiO2纳米管阵列.考察了相关的工艺参数(电解液组成、时间、电压)对TiO2纳米管阵列形貌的影响.以SEM和XRD等技术对样品进行形貌和结构表征.采用目前文献报道较少的Ag对TiO2纳米管阵列进行掺杂,并以EDS和XRD对样品进行分析.以甲基橙溶液为目标降解物,考察不同条件下各样品的光催化性能.