AA 包括模板即P AA 早在
的氧极氧多孔类型的阳多孔渡层景引典型AA 这样和金O 模板，即括单通AAO 板无机膜（上Porous Ano O 。
在 19 世纪中氧化膜，并发氧化工艺最孔型两种氧型，一般来说阳极氧化膜孔型的阳极层。近年来引起了人们型AAO 结构O 具有蜂窝样的单元中金属之间。AAO 即阳极氧化O 模板，双上木科技）等odic Alumin 中期，人们发现这层氧最早出现在 2氧化结果。形说，采用硼膜；采用硫酸极氧化膜。多，高度有序极大的兴趣构如下图所窝状结构，间有个圆形
O 无机化铝模板，A 双通AAO 模等。但更为准na ，因为阻挡们就发现铝的氧化膜极大地20 世纪 20形成这种不同硼酸等几乎不酸、磷酸、草多孔型阳极氧序AAO/PAA 趣，国内外所示：
即由许多六形的小孔。
在机膜-A Anodic Alum 模板，超薄A 准确的说法挡型，即阳的表面通过地提高了铝年代，在不同结构的条不溶解氧化草酸等溶解氧化铝膜过A 膜在现代外学者争开展六角形柱体在孔的下端
AAO 模minum Oxid AAO 模板法应该为多孔阳极氧化无孔过电化学阳极铝表面的耐腐不同的氧化条条件主要取决化膜的酸作为解能力较强的过去主要用作代工业和高新展了对它的氧化物原胞端有个半球形模板
de ，又称A （上木科技孔阳极氧化孔的氧化层极氧化可以腐蚀性和耐条件下，会决于氧化时为电解质会的酸作为电作着色层和新技术方面的研究。 胞（单元）形的阻挡层AAO 无机膜技），V 型A 化铝, 简称P 层，也可以称以形成一层致耐磨性。铝的会产生致密型时所用电解质会形成致密无电解质则会形和粘接工艺的面广阔的应用组成的，每层，位于氧化膜，AAO PAA ，称为致密的阳型和质的无孔形成的过用前每个化层
典型AAO模板的微观结构示意图
超薄双通AAO结构，草酸中制备
AA 高纯（阴 两然后压、 电解
氧化单通A O 制备过程纯度铝片（阴极）
个电极置于后通过恒压电流、时解工艺一般化。二次阳 单 双氧 超
AAO 膜，磷程简介：
99.999%）于电解液中压或横流模式时间等因素相般采用“二次极氧化相对单通AAO ，双通AAO ，氧化的铝，使超薄AAO ，V 型AAO
，单通AA 磷酸中制备，的铝片作为（典型电解式，进行电相关。
次阳极氧化技对于一次阳二次阳极氧二次阳极氧使用磷酸溶厚度低于1
孔道从上到AO 膜，草酸，包括阻挡层为正极（阳解液为草酸、化学反应。技术”，即一极氧化，A 氧化后即可氧化后，使溶液去除氧化1um ，即为
到下，孔径酸中制备
层和表面尖端阳极），石墨、硫酸、磷酸电解过程与一次氧化、AAO 模板的可得到单通使用氯化铜和化层，即可超薄AAO
径逐渐减小，端在内厚度仅墨，铝或铂酸以及一些复与电解液组去除氧化层的有序度大AAO
和盐酸的混可获得双通，可以移植
，截面形成
仅200nm
铂电极作为负复合电解液组成、温度、层、二次阳大有提高。
混合溶液去除AAO 。
植到其他基底成V 字型
负极液），、电阳极除未
底。
AAO模板的应用：
AAO之所以成为组装纳米结构材料理想模板，是因为它具有以下优点：(1)高纵横比。这使利用PAA制备可控长径比的纳米线和纳米管成为可能；(2)高有序性。PAA高度有序性也是其优于其它模板的一个重要特性；(3)纳米尺寸。PAA 模板的尺寸一般在40-500纳米之间，孔的密度在(1010～1011)之间；(4)尺寸可调。PAA模板孔的尺寸一般可以利用调节氧化电压、电解液类型以及扩孔时间来调节纳米孔的孔径。
AAO模板的应用包括：
HPLC流动相过滤
超纯溶剂过滤
纳米过滤膜
制备纳米线的模板
制备纳米点阵列
传感器
导热不导电衬底
参考资料：
AAO微观结构和表征：
https://www.doczj.com/doc/3f6723988.html,/10.1007%2Fs11671-010-9538-9?LI=true&from=SL
AAO超薄膜作为掩膜：
https://www.doczj.com/doc/3f6723988.html,/0957-4484/16/8/050
AAO模板制备：
https://www.doczj.com/doc/3f6723988.html,/doi/10.1002/adma.200306012/abstract
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Vol.19No.6Nov.2003 科技通报 BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGY 第19卷第6期 2003年11月 多孔阳极氧化铝为模板电沉积制备 纳米线的研究进展 倪似愚郑国渠曹华珍郑华均 1 2 2 2 2 (1.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050;2.浙江工业大学材料科学与工程研究所,浙江310032) 摘要:,究.,其景. 关键词:金属材料;;电沉积 451:A文章编号:1001-7119(2003)06-0466-04 Researchdevelopmentofnano2wiresfabricationbyelectrochemical depositionintoporousanodicalumina NISi2yu ZHENGGuo2qu CAOHua2zheng ZHENGHua2jun ZHANGJiu2yuan (1.ShanghaiInstituteofCeramics,ChaneseAcademyofSciences,Shanghai200050,China; 2.InstituteofMaterialScienceandEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzho u310032,China) 2 2 2 2 Abstract:Aluminatemplate2synthesizednanostructuredmaterialhasuniqueproperty,which isveryattractiveandhasbeenre2searcheddeeplyinrecentyears.Inthispaper,thelatestresearch progressinthefabricationofvariousordedednano2wirearraysmaterialsbyelectrodepositingi ntotemplate2porousanodicaluminum,includingthepreparationofalumina2template,electr ochemicaltechnologyprocessandmethods,isreviewed.theapplicationprospectsofnano2wir
氧化铝项目 可行性报告 仅供参考
氧化铝项目可行性报告说明 生产氧化铝的工艺主要有拜耳法、烧结法和联合法，其中拜耳法是生 产氧化铝的主要方法，其产量约占全球氧化铝总产量的90%以上。拜耳法所用原料有铝土矿、烧碱、石灰等。 该氧化铝项目计划总投资3824.42万元，其中：固定资产投资3143.54万元，占项目总投资的82.20%；流动资金680.88万元，占项目总投资的17.80%。 达产年营业收入4890.00万元，总成本费用3760.01万元，税金及附 加63.95万元，利润总额1129.99万元，利税总额1349.80万元，税后净 利润847.49万元，达产年纳税总额502.31万元；达产年投资利润率 29.55%，投资利税率35.29%，投资回报率22.16%，全部投资回收期6.01年，提供就业职位81个。 报告根据项目建设进度及项目承办单位能够提供的资本金等情况，提 出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计 划表。 ...... 报告主要内容：概述、背景、必要性分析、项目市场分析、建设规模、选址可行性研究、土建工程设计、工艺先进性分析、项目环境影响分析、
项目职业安全、风险应对评价分析、节能概况、进度方案、投资计划、项目经济收益分析、项目综合结论等。 据统计，截至到2018年，全球氧化铝产能为15888万吨，同比增长3.7%，预计2021年全球氧化铝产能达到17313万吨左右。
第一章概述 一、项目概况 （一）项目名称 氧化铝项目 2018年中国氧化铝供应量为7086万吨，需求量为7240万吨，供需平 衡为-155万吨，预计2019年中国氧化铝供应量为7420万吨，需求量为7422万吨，供需平衡为-2万吨。 氧化铝是铝的稳定氧化物。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。用作分析试剂、有机溶剂的脱水、吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、冶炼铝的原料、耐火材料。 （二）项目选址 某工业园区 （三）项目用地规模 项目总用地面积11312.32平方米（折合约16.96亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数72.80%，建筑容积率1.23，建设区域绿化覆盖率7.06%，固定资产投资强度185.35万元/亩。 （五）土建工程指标
多孔阳极氧化铝为模板电沉积制备 纳米线的研究进展 倪似愚1郑国渠2曹华珍2郑华均2张九渊2 (1.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050;2.浙江工业大学材料科学与工程研究所,浙江杭州310032) 摘要:多孔阳极氧化铝为模板制备纳米结构材料具有独特的优越性,颇受人们的关注,近年来获得了深入的研究.介绍了以多孔阳极氧化铝为模板采用电化学沉积方法制备各种有序纳米线阵列结构材料的最新研究进展,其中包括多孔氧化铝模板的制备和电沉积制备纳米材料的工艺及方法,同时展望了纳米线作为功能材料的应用前景. 关键词:金属材料;模板;多孔氧化铝;纳米线;电沉积 中图分类号:TG174.451文献标识码:A文章编号:1001-7119(2003)06-0466-04 Research development of nano-wires fabrication by electrochemical deposition into porous anodic alumina NI Si-yu1Z HE NG Guo-qu2C AO Hua-zheng2Z HE NG Hua-jun2Z HANG Jiu-yuan2 (1.Shanghai Ins ti tute of Ceramics,Chanese Acade my of Sciences,Shanghai200050,China; 2.Ins ti tute of Material Science and Engineering,Zhejiang Uni versity of Technology,Hangz hou310032,China) Abstract:Alumina template-synthesized nanostructured mater ial has uniq ue property,which is very attractive and has been re-searched deeply in recent years.In this paper,the latest research progress in the fabrication of various ordeded nano-wire arrays materials by electrodeposi ting into template-porous anodic aluminum,includi ng the preparation of alumina-template,electrochemical technology process and methods,is reviewed.the application prospects of nano-wire for functional materials are also discussed. Key words:metal material;template;porous alu mina;nano-wire;electrodeposition 0前言 自1970年G.E.Possin首次提出利用多孔膜作为模板制备纳米纤维材料以来[1],利用模板法已制备了一系列的纳米结构材料.由于模板合成法制备纳米结构材料具有独特的优点[2]而引起了凝聚态物理界、化学界及材料科学界科学家们的关注,近年来成为纳米材料研究的一个热点.用作模板的材料主要有两种:一种是径迹蚀刻(track-etch)聚合物膜;另一种是多孔阳极氧化铝膜.相对于聚合物模板,氧化铝模板具有较好的化学稳定性、热稳定性和绝缘性,且采用阳极氧化法生长的有序纳米多孔氧化铝膜制备纳米材料,方法简单、可行性强.当然,模板在制备过程中仅起到模具作用,纳米材料仍然要利用常规的化学反应来制备,如电化学沉积[3,4]、化学镀[5]、溶胶-凝胶沉积[6]、化学气相沉积法[7]等.电化学沉积作为一种传统的材料制备方法,其优点是显而易见的:1工艺简单,技术灵活,容易控制金属离子的沉积量,便于实现工业化生 Vol.19No.6 Nov.2003 科技通报 B ULLETIN OF SCIENCE AND TE C HNOLOGY 第19卷第6期 2003年11月 收稿日期:2002-11-11 基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(501071) 作者简介:倪似愚,女,1976年生,安徽淮南人,博士研究生.
氧化铝项目 合作计划书 规划设计/投资分析/产业运营
氧化铝项目合作计划书 我国氧化铝产业具有明显的区域性特征，氧化铝生产主要集中在山西、山东、河南、广西、贵州等少数几个省区。2018年山西省氧化铝产量为2024.46万吨，占同期国内总产量的27.91%；山东省氧化铝产量为2561.91万吨，占同期国内总产量的35.32%，河南省氧化铝产量为1163.0万吨，占同期国内总产量的16.03%。 该氧化铝项目计划总投资10313.61万元，其中：固定资产投资 7927.81万元，占项目总投资的76.87%；流动资金2385.80万元，占项目 总投资的23.13%。 达产年营业收入22364.00万元，总成本费用17697.82万元，税金及 附加206.42万元，利润总额4666.18万元，利税总额5516.21万元，税后 净利润3499.64万元，达产年纳税总额2016.58万元；达产年投资利润率45.24%，投资利税率53.48%，投资回报率33.93%，全部投资回收期4.45年，提供就业职位406个。 本报告所描述的投资预算及财务收益预评估均以《建设项目经济评价 方法与参数（第三版）》为标准进行测算形成，是基于一个动态的环境和 对未来预测的不确定性，因此，可能会因时间或其他因素的变化而导致与 未来发生的事实不完全一致，所以，相关的预测将会随之而有所调整，敬
请接受本报告的各方关注以项目承办单位名义就同一主题所出具的相关后 续研究报告及发布的评论文章，故此，本报告中所发表的观点和结论仅供 报告持有者参考使用；报告编制人员对本报告披露的信息不作承诺性保证，也不对各级政府部门（客户或潜在投资者）因参考报告内容而产生的相关 后果承担法律责任；因此，报告的持有者和审阅者应当完全拥有自主采纳 权和取舍权，敬请本报告的所有读者给予谅解。 ......
多孔阳极氧化铝应用 简介 多孔阳极氧化铝（Porous anodic alumina, PAA, 或称为Anodic Aluminum oxide, AAO）具有精 确的，不变形的蜂窝状孔结构，孔与孔之间 在侧面没有交叉和连接。同时孔径分布均匀， 孔的高度可调，如示意图所示，这些特点使 其在多个方面有着广泛的应用。根据工艺条 件不同，孔径可以调控在10‐500nm、孔间距在30‐600nm、孔深在100nm‐150μm范围。 应用领域 ?纳米压印用模板，可以实现几个纳米到几百纳米孔径的阵列，主要用于高分子材料表面压印 ?电沉积制备纳米线 / 溅射制备纳米点阵 / MBE制备纳米点阵 / 溶胶凝胶法制备纳米结构等，可以实现几个纳米到几百纳米孔径的纳米阵列 ?纳米滤膜，可以实现几个纳米到几百纳米孔径的过滤 ?HPLC 流动过滤和排气 ?溶剂超净化 ?重量分析 ?脂质体分离 ?扫描电镜研究 ?细菌培养及分析 ?湿度传感器 ?电镜样品支撑膜 ?隔热层 ?光子晶体 ?纳米反应器
我们能够开发的产品 ?高度有序的孔结构 ?任意可调的孔径 除上图中三种孔径：40nm, 150nm, 250nm，我们已经可以实现从10纳米以下到500纳米以上任意规格的孔径：
?多样的表面结构及截面功能结构 任意厚度/孔的深度 调控精度达到10纳米，数据来源于: Nanotechnology 22 (2011) 305306，样品全部 由我们提供，与浙江大学合作。
?超薄的多孔阳极氧化铝 转移到两英寸硅片上的超薄PAA膜及其微观结构 超薄PAA膜制备的纳米点/量子点阵列，超薄阳极氧化铝膜可以转移到任意基底
文章编号:1003 1545(2007)03 0024 04 阳极氧化铝模板制备过程的分析和应用 闫红丹,刘丽来,张鹏翔,谈松林 (昆明理工大学,云南昆明 650093) 摘 要:用电化学法制备了阳极氧化铝模板,采用计算机对反应电流监控的方法,分析电流曲线与模板生长过程的关系,实现了模板生长过程的精密控制。关键词:纳米技术;A AO 模板;计算机;电流曲线中图分类号:T Q 133.1 文献标识码:A 收稿日期:2006 12 01 纳米结构材料和器件因具有独特的性能而广泛应用于电子学、光学、机械装置、药物释放和生 物化学等方面,近年来掀起了对纳米材料研究的热潮[1,2]。目前也有许多企业在从事纳米材料的生产,但小型化本身并不代表纳米技术,纳米材料和纳米科技有着明确的尺度和性能方面的定义。制造纳米器件目前主要的方法还是通过 由上而下 (top dow n)尽力降低物质结构维数来实现,而纳米科技未来发展方向是要实现 由下而上 (bottom up)的方法来构建纳米器件。目前此方面的尝试有两类,一类是人工实现单原子操纵和分子手术,日本大阪大学的研究人员利用双光子吸收技术在高分子材料中合成了三维的纳米牛和纳米弹簧,使功能性微器件的制备有了新的突破;另一类是各种体系的自组装技术,已有分子自组装构建的纳米结构,包括纳米棒、纳米管、多层膜、孔洞结构等。美国贝尔实验室的科学家利用有机分子硫醇的自组装技术制备出直径为1~2nm 的单层场效应晶体管,这种单层纳米晶体管的制备是研制分子尺度电子器件重要的一步,这方面的工作现在还仅限于实验室研究阶段[3]。在纳米材料和器件的制备中,模板法是关键技术之一。目前常用的模板有硬模板和软模板两种。其中以阳极氧化铝模板(AAO)为代表的硬模板应用最为广泛。多孔阳极氧化铝(AAO)模板具有规则排列的六角形孔洞结构,且孔洞直径可控生长在20~200nm 的范围内,模板厚度也可控制在1~10 m 之间,孔密度为109~1012个/cm 2,AAO 模 板的孔洞孔径大小一致、排列有序、分布均匀,可用于合成零维纳米材料、一维纳米材料(纳米线,纳米管),国内外已有报道[4~6]。然而在试验制备中,阳极氧化电压、电流、温度的控制决定着最终AAO 模板中纳米孔洞的大小、分布及模板的厚度等重要参数,这一方面的控制还没解决,本文拟采用计算机实时监控阳极氧化过程中各主要参数,利用所得数据来影响、控制阳极氧化铝片中的自组织过程,实现可控、重复、批量地自组织生长各种尺寸、形貌的模板,为实现纳米产业化提供一条可行的技术途径。 1 试验方法 将厚度为0 1mm,纯度为99 99%(质量分数)的铝箔剪成35mm !45mm 的铝片,然后将其放入丙酮中用超声波清洗120s 后在400?的温度下退火3h,以增大晶格的尺寸,退火后的铝片用电化学抛光法去除表面的氧化层,抛光液为乙醇和高氯酸的混合液,用去离子水冲洗抛光铝片后将其装入特制的仪器中进行氧化处理。将铝片接入阳极,铂电极为阴极,将计算机串联接入电路当中,收集实时的电流数据,并用自编的软件将数据直接转化为实时电流曲线输出,以便实时监控反应电流。一次氧化的电压在30~80V 之间,电解液为0 4mol/L H 2C 2O 4,氧化温度恒为0?,并不断用搅拌器搅拌使温度均匀,氧化时间为2h 。
文章编号:１００１-９７３１(２０１８)０５-０５１５６-０７ 单通氧化铝模板的制备及工艺优化? 何苗苗,涂英,李玉宝,张利 (四川大学纳米生物材料研究中心,分析测试中心,成都６１００６４) 摘要:利用高纯铝片采用两步阳极氧化法制得排列高度有序二尺寸可控的单通氧化铝(anodic aluminum ox-ide tem p lates,AAO)模板,且纳米孔呈六方形结构三分别探究了预处理条件二氧化次数二扩孔时间等对AAO模板尺寸及有序性的影响三结果表明,预处理利于纳米管形成高度有序结构,并发现二次阳极氧化法比一次阳极氧化法制备的纳米管排列更有序且孔径均匀;在０ ７５min内,管孔径与扩孔时间呈线性关系,酸溶液对孔的腐蚀速率为０.６０１nm/min,在０ １２０min内,管长度与二次氧化时间呈线性关系,生长速率为０.２８μm/min;最佳电解液浓度确定为０.３mol/L三为后续制备非对称丝岛状骨组织再生高分子薄膜奠定了良好基础三 关键词:氧化铝模板;两步阳极氧化法;纳米管 中图分类号: TB３２１文献标识码:A DOI:１０.３９６９/j.issn.１００１-９７３１.２０１８.０５.０２７ ０ 引言 ２０世纪９０年代,Masuda和Fukuda[１]首次提出多孔阳极氧化铝模板法,采用二次阳极氧化法在铝板上制备出高度有序的氧化铝纳米管模板三基于其研究成果,许多学者通过改变电解液浓度及种类二阳极氧化电压等参数制得具有不同孔径及密度的氧化铝纳米管模板[２-４]三近年来,AAO模板已广泛用于各种纳米结构与器件的制备,其应用也已扩展至光学二电学二磁力学二生物传感器等诸多领域[５-７]三AAO模板具有自组织生长的特点,所形成的纳米管孔道形态均匀,具有稳定的化学物理特性,并且制作工艺简单,成本低廉,结构参数易控,其应用愈加广泛三 目前市场上常见的AAO模板为双通结构,王金银等[８]用Whatman公司生产的双通AAO模板成功合成了镍合金纳米线三对于双通AAO模板,可利用毛细作用将高分子溶液或其前驱体均匀吸入纳米管孔中,经原位固化或聚合后去除模板,可得到具有有序纳米棒状结构的高分子膜或块体材料三 而本文拟制备一种不同于双通结构的AAO模板,保留基底和阻挡层,使其下表面处于封闭状态,从而获得一种单通AAO模板三将单通AAO模板浸入高分子溶液或其前驱体中,由于模板孔隙中气体逐渐压缩趋于平衡状态,高分子溶液或其前驱体不能完全充填纳米孔,经原位固化或聚合后,模板侧高分子膜形成纳米丝岛状结构,其类似于微相分离结构[９],有利于细胞的生长和粘附[１０],能够增强材料和生物体组织间的键合能力三因此,该研究采用两步阳极氧化法制得单通AAO模板,并探究了影响纳米管有序性二孔径和长度的主要因素,从而为后续利用该模板制备不对称高分子膜用于骨组织的引导再生奠定前期研究基础三１实验 １.１化学试剂及原料 实验所用的高纯铝片(纯度９９.９９９％)购自北京有色金属与稀土研究院,高氯酸二氧化铬二磷酸二无水乙醇二丙酮等试剂均为分析纯,购自成都科龙化学试剂有限公司,草酸(分析纯),购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司三 １.２ AAO模板的制备 单通AAO模板的制备主要包括３个过程:高纯铝片预处理二阳极氧化二扩孔三具体制备流程如图１所示三 将铝板裁剪成８０mm?５mm?０.５mm尺寸的样品,于４００?退火处理,保温３h后,缓慢降至室温三取出铝片于丙酮中超声清洗１０min,再用乙醇二蒸馏水各超声清洗１０min三烘干后１５?下电化学抛光处理５min,其中抛光液为体积比为１?４的HClO４?CH３CH２O H混合液,铝片为阳极,石墨为阴极,外加１０V电压三最后清洗烘干得到预处理后的铝片三对预处理好的铝片进行第一次阳极氧化三其中,以草酸为电解液,铝片为阳极,石墨棒为阴极,氧化电压为４０V,在２０?下反应１h三结束后,取出铝片,清洗,放入６０?的６％(质量分数)磷酸和１.８％(质量分数)铬酸混合溶液中浸泡１h,去除一次阳极氧化生成的氧化层,清洗烘干三 ６５１５ ０２０１８年第５期(４９)卷 ?基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１６７３１３１);四川省科技支撑计划资助项目(２０１５GZ０１７７) 收到初稿日期:２０１７-１１-１３收到修改稿日期:２０１８-０３-２７通讯作者:张利,E-mail:zhan g li９１１１＠１２６.com 作者简介:何苗苗(１９９３-),女,成都人,在读硕士,师承张利教授,从事生物材料的研究三 万方数据
收稿日期:2005-08-09 作者简介:胡慧芳(1980-),女,河南南乐人,重庆大学2003级在读硕士研究生,主要从事纳米材料的研究。 氧化铝阵列模板的制备及表征 胡慧芳 李华基 薛寒松 周书才 (重庆大学机械工程学院,重庆400044) 摘 要:采用了目前较流行的制备模板的方法,将预处理过的铝箔采用二步阳极氧化法分别在硫酸和草酸电解液中制备AAO 膜,压差(VRS )法剥离铝基体后,得到了孔径大小基本一致、有序度较高的氧化铝模板。用透射电子显微镜对多孔氧化铝阵列模板进行表征分析,讨论阳极氧化电压与氧化时间对AAO 孔膜形态的影响。关键词:氧化铝模板;二步阳极氧化;压差(VRS )法 中图分类号:O614.3+1 文献标识码:A 文章编号:1673-1980(2005)03-0029-03 由于模板合成法制备纳米结构材料所具有的独特优点,近年来已成为纳米材料研究的一个热点。用作模板的材料主要有两种:一是径迹蚀刻聚合物膜,二是多孔阳极氧化铝膜(AAO 膜),其中AAO 模板具有耐高温、绝缘性好、孔洞分布均匀有 序且大小可控等优点,是使用比较广泛的一种。在此,我们结合实验室的相关研究工作,对氧化铝阵列模板的制备和表征进行研究探讨 。 图1 氧化铝膜结构示意图 1 模板的制备 1.1 预处理 实验所用铝箔的纯度为99.0%,厚度为0.1mm ,剪裁为30mm ×30mm 的基片。首先在箱式电阻炉中对基片进行高温退火处理,以清除铝基体内部应力和其他缺陷,防止氧对铝内部的进一步氧化,500℃保温6h ,空冷。其后将基片分别放入丙酮和 乙醇、三氯甲烷、丙酮的混合溶液(体积比为1∶2∶1)中进行超声清洗,去除基片表面的污垢。在0.24m ol/l 的碳酸钠溶液中对基片进行刻蚀处理,以 去除表面氧化膜。恒压26V ,乙醇和高氯酸混合溶 液(体积比为4:1)中电解抛光1min ,以降低基片表 面粗糙度,使之更加平整光滑。电解抛光时间不能太长,防止酸将铝腐蚀而不能达到预期的抛光效果。1.2 阳极氧化 阳极氧化过程是实验的关键步骤,是形成AAO 膜孔特征的关键,因而一定要控制好阳极氧化的实验条件。在阳极氧化过程中,由于电流的作用将产生大量的电解热,使得电解液温度升高,电解液温度过高将造成AAO 膜层不均匀且膜孔排列无序,因此需对电解液进行冷却处理。本实验室用自制的 阳极氧化装置(如图2),采用循环水冷却电解液的方法,在酸性溶液中进行氧化,石墨为阴极,铝箔基片为阳极,电解液采用不同浓度的硫酸和草酸,通过改变氧化电压和氧化时间等条件进行实验。由于首次阳极氧化所产生的氧化膜存在大量的缺陷,膜孔分布均匀,所以需要将经首次阳极氧化的基片冲洗干净,放入磷酸和铬酸混合溶液中浸泡,以去除首次氧化时形成的氧化铝层。经除膜液处理后,铝表面均匀,有利于二次氧化时孔的生成和分布,二次氧化时除氧化时间外,其他均与首次氧化时条 件相同。 图2 自制阳极氧化装置 1.3 膜的剥离 ? 92?第7卷 第3期 重庆科技学院学报(自然科学版) 2005年9月
①文章编号:1009-0568(200403-0024-05 多孔阳极氧化铝(AAO 模板的制备与特性研究 张景川石鲁珍 (塔里木农垦大学文理学院,新疆阿拉尔843300 1引言 阳极氧化通常指通过电化学氧化使作为阳极的金属表面生成氧化膜的工艺。这一工艺已广泛应用于铝、铜、镁以及其他各种合金的表面精饰,在电解电容的制造、金属装饰材料的表面染色、提高零件的 表面性能(抗蚀、耐磨、绝缘等以及制造光电介层等方面得到了大量的应用[1]。 阳极氧化铝(Anodizing Aluminum Oxide 简称AAO 模板,按照其结构特征可以分为致密无孔的“障壁型”膜和有均匀空洞的“多孔型”膜两种。形成的阳极氧化层的类型依赖于氧化时的各种因素。其中最重要的因素是电解质类型。在对氧化层溶解能力差的电解溶液中,阳极氧化形成被称为“障壁型”的无孔膜。而在对氧化层稍有溶解的溶液中,阳极氧化则形成“多孔型的氧化膜”。这类电解质很多,工业常用的有硫酸、铬酸、草酸、磷酸等。 图1多孔阳极氧化铝结构示意图“多孔型”氧化膜在氧化形成过程中有相对稳定且高的电流 通过,由此可得到连续膜层的生长。其结构如图1所示:多孔阳 极氧化铝具有较高的研究价值。前人对阳极氧化多孔层的特征 参数受各种条件的影响已有很多报道[2]。 阳极氧化铝模板的形成涉及到物理、化学方面诸多复杂的
原理,对其形成机理的研究已有很多报道[3~4]。多孔阳极氧化 铝(AAO 成为一种广泛研究课题已具有40多年的历史。1955 年加拿大R oycspooner 以硫酸溶液作为电解液,深入讨论了影响 阳极氧化铝模板生长的电解液浓度、温度、氧化时间、电流密度 等因素,[6]1970年,O ’sullivan 和W ood [7]利用孔尖的电场分布模 型理论解释了阳极氧化铝模板生长机理和阳极氧化铝模板具有较小孔径、较高孔隙率的成因,[8]1990年Digbyd.macdonald [9]就氧化层孔洞形成提出了如下机理:因为点阵排布高度混乱,金属空位缺陷成正 离子在易于缺陷扩散的氧化层下凝聚,由此引起氧化层局部脱离金属基板,从而在锥形脊部位的金属层较其他周围金属极板难以氧化。这一机理解释了在某些电解质中氧化层孔隙的存在和方棱柱形孔洞的形成过程。 近年来,随着对阳极氧化铝研究的深入,出现了许多报道有关模板成孔机理的文章,并且在此研究的基础上制备孔洞高度有序、孔径可调的阳极氧化铝模板。1995年Masuda 和Fukuda K 等人[10]首次采用二次氧化法过程制备了孔道近乎六边形结构紧密排布的阳极氧化铝模板,他们将氧化时间延长到10个小时用化学方法除去氧化层,然后在相同的条件下再一次氧化几分钟,得到高度有序的多孔氧化铝模层。后来很多文章重复报道了此方法,取得了很好的结果 [8,11]。1997年Masuda [12]等人在J.Electrochem. ①收稿日期:2003-12-09作者简介:张景川(1977-,男,助教,主要从事大学物理的教学与研究工作。 第16卷第3期2004年9月塔里木农垦大学学报Journal of T arim University of Agricultural Reclamation V ol.16N o.3Sep.2004
建筑用阳极氧化铝板项目 立项申请报告 一、项目概况 （一）项目名称 建筑用阳极氧化铝板项目 “十三五”时期，我们必须以全球的视野、战略的眼光，增强战略自信，保持战略定力，用好战略机遇，以更加积极的姿态，攻坚克难、奋发 有为，着力在优化结构、增强动力、化解矛盾、补齐短板上取得突破性进展，加快形成发展和竞争新优势，实现更高质量、更有效率、更加公平、 更可持续的发展，实现“迈上新台阶、建设新南通”的发展目标。 （二）项目建设单位 xxx公司 （三）项目规划咨询机构 泓域咨询机构 （四）项目选址 某某临港经济开发区 南通，简称通，古称通州，别称静海、崇州、崇川，江苏省地级市， 长江三角洲中心区27城之一，国务院批复确定的中国长三角北翼经济中心、现代化港口城市。截至2019年末，全市辖3个区、1个县、代管4个县级
市，总面积8544平方千米，建成区面积246平方千米，常住人口731.8万人，城镇人口498.4万人，城镇化率67.1%。南通地处中国华东地区、江苏东南部，东抵黄海、南濒长江，是扬子江城市群的重要组成部分、上海大 都市圈北翼门户城市、中国首批对外开放的14个沿海城市之一，集黄金海 岸与黄金水道优势于一身，拥有长江岸线226千米，据江海之会、扼南北 之喉，被誉为北上海。南通是国家历史文化名城，自后周显德三年（956年）建城至今已有一千多年历史。在中国近代文化科教史上，南通创办第一所 师范学校、第一座民间博物苑、第一所纺织学校、第一所刺绣学校、第一 所戏剧学校、第一所中国人办的盲哑学校和第一所气象站等七个第一，被 称为中国近代第一城。南通是精神文明南通现象的发源地，是中国、江苏 省重大精神文明先进典型最多的地区之一，连续四次被评为全国文明城市，并先后入选国家智慧城市试点、宽带中国示范城市。截至2014年，南通人 口平均预期寿命达80.71岁，百岁寿星多达1031位。2014年5月，南通被国际自然医学会、世界长寿乡认证委员会授予全球首个世界长寿之都。 2018年10月，获评首届健康中国年度标志城市。2018年中国百强城市排 行榜中，位列第22位。 （五）项目用地规模 项目总用地面积17028.51平方米（折合约25.53亩）。 （六）项目用地控制指标
2010,Vol.27No.2 化学与生物工程 Chemistry &Bioengineering 74 收稿日期:2009-09-09 作者简介:李雪芳(1972-),女,四川仁寿人,讲师,研究方向:药物制备与分析。E 2mail :lasalixuefang @https://www.doczj.com/doc/3f6723988.html, 。 多孔氧化铝模板的制备及应用 李雪芳 (拉萨师范高等专科学校数学与自然科学系,西藏拉萨850007) 摘 要:以磷酸溶液为电解液、以高纯铝为阳极,采用两步阳极氧化法制备氧化铝模板。扫描电子显微镜(SEM )对其表面形貌分析表明,氧化铝膜为多孔结构,膜孔径随着阳极氧化电压的增大而不断增大。对阳极氧化电流密度变化分析证实,铝的阳极氧化经历了三个阶段:阻挡层的生成、多孔层的形成和多孔层的稳定生长。以制备的氧化铝膜为阴极、锌片为阳极,以硝酸锌和硼酸的混合液为电解液,采用交流电沉积方法制备了针状氧化锌纳米线。 关键词:多孔氧化铝模板;阳极氧化;电沉积;氧化锌 中图分类号:O 6461542 TQ 15311 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2010)02-0074-03 纳米材料在光学、电学、磁学[1]和力学等方面具有独特的性质,因此受到了人们的广泛关注,特别是纳米有序阵列材料显得更为重要。通过电化学沉积法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶等方法在氧化铝孔内可以沉积各类物质,还可以通过修饰氧化铝膜纳米孔来制备各种不同用途的纳米材料。模板法是合成纳米线和纳米管等一维纳米材料的主要方法[2]。其中,多孔氧化铝膜作为一种重要的模板近年来得到了广泛的应用,如Masuda 等[3]以氧化铝膜为模板采用两步复制法制备了具有规则排列纳米孔的铂膜和金膜。 纳米氧化锌由于具有优良的光学、电学和声学等性能而成为一种重要的金属氧化物半导体材料,越来越受到重视,其制备方法有电沉积法、水热法、磁控溅射法[4,5]等,但以多孔氧化铝为模板,交流电沉积制备针状氧化锌纳米线却未见报道。 作者在此采用两步阳极氧化法,于不同的电压下电解制备氧化铝膜,讨论了电压对氧化铝膜形貌的影响;并进一步以氧化铝膜为阴极,采用交流电沉积法制备了氧化锌纳米线。 1 实验 111 试剂与仪器 磷酸、丙酮、氢氧化钠、高氯酸、乙醇、硝酸锌、硼酸等均为分析纯;实验用水为二次去离子水。 D H1722型直流稳压电源,北京大华无线电仪器 厂;B K 250型交流变压器,上海中发电气有限公司; J SM 26490L V 型扫描电子显微镜,日本电子;GEN E 2 SIS 2000XMS 型X 2射线能谱仪,美国EDS 。112 氧化铝模板的制备 将高纯度(99199%)的铝片,分别在丙酮、去离子 水中超声清洗2h 以除去表面杂质,然后在115mol ?L -1的NaO H 溶液中浸泡4min ,接着在高氯酸和乙醇的混合溶液(体积比为1∶4)中,以15V 恒压电化学抛光3min 。以70g ?L -1H 3PO 4为电解液,以铝片为阳极,室温下进行两次阳极氧化。第一次阳极氧化(氧化时间为115h )后,在6%的H 3PO 4溶液中浸泡4h ,以去除第一次氧化所形成的氧化膜,用去离子水冲洗干净后,进行第二次阳极氧化(氧化时间为3h )。113 氧化锌的沉积 以013mol ?L -1Zn (NO 3)2和011mol ?L -1H 3BO 4的混合溶液为电解液,采用两极体系,以氧化铝膜为阴极、Zn 片为阳极,在4V 、50Hz 交流电作用下于沸腾溶液中沉积1h ;清洗,干燥,400℃热处理3h ,即得氧化锌纳米线。114 氧化铝膜和氧化锌的形貌和成分分析 膜层表面形貌通过J SM 26490L V 型扫描电镜(SEM )观察,加速电压为013～30kV ;膜层的微区化学成分用GEN ESIS 2000XMS 型X 2射线能谱(EDS )进行分析。 2 结果与讨论 211 氧化铝模板的制备 21111 阳极氧化电压对多孔氧化铝形貌的影响 图1是氧化电压为30V 、75V 、120V 时,两步阳
铝合金表面处理原理 第一章概述 一、铝及铝合金表面处理的目的：（主要指阳极氧化） 1、防腐蚀 天然氧化膜→薄， 阳极氧化膜→厚≥10μm 漆膜→耐磨、耐蚀、耐光、耐候 2、防护—装饰 形成微孔人工氧化膜后，可染成各种颜色和图案。 3、功能作用 绝缘性≥100μm 微孔渗渍硫化钼润滑剂→摩擦系数↓ 电沉积磁性金属→磁性录音盘、记忆元件等等。 二、铝及其合金表面处理的分类 机械法、化学法、电化学法、阳极化膜后处理（见后面附录）三、铝型材表面处理产品种类 目前市场上常见的有： 1）阳极氧化（银白、砂白料） 2）阳极氧化+ 电解着色（浅古铜、古铜、黑色等） 3）电泳涂漆 4）静电喷漆、氟碳喷漆 5）静电粉末喷涂
第二章铝材阳极氧化前的处理 铝合金建筑型材生产工艺流程： 铝材装架→脱脂→水洗→碱蚀→水洗（二道） →中和（出光）→水洗→阳极氧化（DC法）→水洗→封孔水洗→着色（AC法）→水洗 →水洗→卸架
第一节装架 一、方式：横吊式、竖吊式 纵吊式特点： 1、适合大批量生产：每批可装载大量铝材 2、减少装卸工人：减轻了装卸时的劳动力 3、降低生产成本：溶液带出量少，减少化学品消耗量，夹具不 浸入处理液中，减少夹具消耗量。 4、减少用水量：带出水量减少，耗水量及废水处理量减少。 适于生产能力在600吨/月以上。 目前，一般采用横吊式为多。 二、注意事项：（横吊式） 1）铝材要有一定倾角（3o~ 5o）→便于氧化时气泡逸出。 2）扎料要紧，导电杆脱模要干净→保证导电良好。 3）每根料之间间距应保证→防止色差。 4）避免不同型号、长度的料扎在一起着色→防止色差。 5）每次上料面积要一定，最好是对极面积的80%，最大100%。 第二节脱脂处理 一、目的： 除去制品表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，以保证在碱洗工序中，制品表面腐蚀均匀和碱洗槽的清洁，从面提高氧化制品质量。
氧化铝 一概述 氧化铝，又称三氧化二铝[1]，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土，属原子晶体。熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm3。它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。有四种同素异构体β－氧化铝δ－氧化铝 v－氧化铝 a－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。名称氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum化学式 Al?O?外观白色晶状粉末或固体 二物化性质 难溶于水的白色固体，无臭、无味、质极硬，易吸潮而不潮解（灼烧过的不吸湿）。两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂；相对密度(d204）4.0；熔点2050℃。 1.物理属性 式量 101.96 amu 熔点 2303 K 沸点 3250 K 密度 3.97 kg/m3[1] 溶解性：不溶于水、醇、和醚，微溶于碱和酸。 晶体结构三方晶系 (hex) 2.化学属性 ΔfH0liquid ?1620.57 kJ/mol ΔfH0solid ?1675.69 kJ/mol S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol?K S0solid 50.9 J/mol?K 三生产方法 氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低，经济效益好，流程相对简单，应用最广。
1酸法生产氧化铝 用无机酸溶出铝硅酸盐原料中的铝的氧化铝生产方法。20世纪20年代以来，人们对用酸法溶出处理粘土等原料生产氧化铝的各种方法进行了深入的研究，有的已发展到工业试验或生产阶段。60年代期间，由于铝土矿开采增加，储量减少，曾引起一些产铝国家对用酸法处理其非铝土矿资源的重视，促使酸法生产氧化铝的技术得到进一步发展。但酸法生产氧化铝在经济上无法和拜耳法竞争；加之60年代后，世界一些国家又陆续发现了大型的铝土矿矿床，所探明的铝土矿储量足够用拜耳法处理百年之用。因此，酸法生产氧化铝在现在或是不久的将来还不能用于大规模工业生产。 工艺用各种无机酸溶出处理含铝原料时，原料中的氧化硅基本上不与酸反应留在渣中。而得到含铁的铝盐酸性水溶液。经除铁净化后的铝盐酸性溶液可通过不同的方法得到铝盐水合物结晶或氢氧化铝结晶。煅烧这些结晶便得到氧化铝。按溶出所用的无机酸，酸法生产氧化铝又有硫酸法、盐酸法和硝酸法之分。 硫酸法硫酸便宜，挥发性和腐蚀性都较小，所以对硫酸法的研究较多。从硫酸铝溶液中结晶析出的硫酸铝带有18～24个结晶水，Al2O3含量仅占13％～15％。煅烧这种结晶产物，热耗大、易熔化，而且所得废气中的SO2和SO 3浓度低，不利于回收用来生产硫酸。澳大利亚墨尔本的联邦科学与工业研究组织在20世纪60年代提出了碱式硫酸铝法，也称为C．S．I．R．O．法。此法用SO3与Al2O3质量比为2．6的含铁的硫酸铝溶液，在403K温度下溶出过量的焙烧过的高硅铝土矿，得到SO3与Al2O3质量比为1．8～1．9的硫酸铝溶液和吸附了铁的残渣。往分离残渣后的硫酸铝溶液中通入SO2，将Fe3+还原为Fe2+，再在573K温度左右使硫酸铝水解析出分子式为Al2(OH)n(SO4)3一n /2要的碱式硫酸铝，Fe2+留在水解母液中。碱式硫酸铝在1423K温度下煅烧即得成品氧化铝和含SO3较高的气体。后者用水解母液吸收后，在453K温度下将上述吸附了铁的残渣中的Al2O3充分地溶出后，得到SO3与Al2O3的质量比为2．6的硫酸铝溶液，再用于溶出下一批矿石，泥渣则弃去。此法无需单独除铁，硫酸为闭路循环，碱式硫酸铝含Al2O3 40％以上，含水20％左右，有利于煅烧出成品Al2O3 和回收硫酸。但目前难以解决硫酸铝在573K温度下水解的耐酸设备问题。 盐酸法盐酸腐蚀性大且易分解，所以盐酸法的溶出温度不能太高，而且难以制取Al3+含量高的溶液。溶出后的渣难以分离和洗涤，单位产品的物料流量大。但因盐酸不会像硫酸和硝酸那样在加热时分解，而AlCl3在酸溶液中的溶解度又随盐酸浓度的提高而急剧降低。因此，近期对盐酸法研究较多。法国彼施涅铝公司(Aluminium Pechiney) 于20世纪60年代中期，发明了被认为最有发展前途的酸法生产氧化铝方法之一是用于处理粘土和煤页岩的H’法。此法是用浓硫酸处理含铝原料得到硫酸铝溶液，用冷却结晶的方法从其中析出含有很多杂质的硫酸铝，然后用盐酸溶解硫酸铝，同时通入HCl气体使溶液饱和，使溶液中的铝几乎全部以很纯的AlCl3-6H2O析出。经洗涤后的AlCl3?6H
多孔阳极氧化铝 多孔阳极氧化铝 porous anodic alumina ,简称PAA, 是将高纯铝置于酸性电解液中在低温下经阳极氧化而制得的具有自组织的高度有序纳米孔阵列结构.它由阻挡层和多孔层构成，紧靠金属铝表面是一层薄而致密的阻挡层，多孔层的膜胞为六边紧密堆积排列，每个膜胞中心都有一个纳米级的微孔，孔的大小比较均匀，且与铝基体表面垂直，彼此平行排列。 由于多孔阳极氧化铝膜制备工艺简单孔的形貌和大小还可以随电解条件不同在较大的范围内进行调控，此外其独特的结构特性和较好的热稳定性，使其成为一种理想的合成纳米线，纳米管等多种纳米结构材料的模板。如把间规苯乙烯利用毛细管作用直接注入不同孔径的多孔阳极氧化铝膜中制备了不同直径大小的间规苯乙烯纳米棒。 1．阳极氧化铝的制备 目前多采用草酸，硫酸，磷酸为电解液，用硫酸制得的多孔氧化铝膜孔洞之间的距离最小约60nm,用草酸制得的孔洞间距一般是 95nm 左右，而用磷酸制得的孔洞间距最大约为 420nm，而且孔洞间距随电压升高会有所增大，传统方法中，阳极氧化均在零度以上进行很多研究已表明在零度以上来改变温度对多孔氧化铝的形貌没有太大影响。 1.1实验方法与步骤 （1）试样预处理 将铝片在温度为 500 摄氏度氮气保护下退火 5h，以消除冷轧时铝片中产生的应力和晶粒破损等缺陷。增大晶粒尺寸，把退火后的铝片依次用去离子水乙醇丙酮超声清洗各 2min 以除掉铝片表面的有机污染物。将经过上述处理的铝片
在常温下用高氯酸乙醇混合溶液，进行电化学抛光电压为 60V 时间为 10 min （2）两步阳极氧化 分别在 20。和-10。下进行阳极氧化第一步阳极氧化是将预处理后的铝片于温度20。 0.3M 的草酸水溶液中进行阳极氧化，铂电极作阴极，电压为 40V，氧化时间为 6~8h，将第一步阳极氧化后的样品用去离子水冲洗干净。置于 1.8%的铬酸 H2CrO4 和 6%的磷酸 H3PO4 混合溶液中在60摄氏度下浸泡 10h，以除去第一步氧化所形成的氧化膜将经过上述处理后的样品用去离子水洗净，进行第二次阳极氧化，氧化时间为 8h 。其余条件与第一次氧化时间相同另取一经过预处理的铝片在-10摄氏度下采用0.3mol/L草酸的乙二醇与水的混合溶液，体积比 2︰3 ，作电解液进行两步阳极氧化。其余条件与前面相同 （3）剥离未氧化的铝基片 用两种方法剥离未氧化的铝基，第一种是在经过两步阳极氧化的样品上表面涂上一层指甲油，再将其置入 CuCl2 与盐酸的混合溶液中。 100mLHCl(38%) +100mLH2O +3.4gCuCl2+2H2O 在 15 下约 3h 后，取出用去离子水冲洗。另一种是将经过两步阳极氧化的样品置于高压釜中，加入 10mL 乙醇在 180。下反应约 20h 将所获得的多孔氧化铝膜取出用去离子水清洗多次。 2.阳极氧化铝的性质 (1)孔径均一 ,排列有序 ,孔密度高 ,可获得其他样模。法无法得到的高质量纳米线阵列; (2)可采用不同的阳极氧化和电沉积工艺条件来改变纳米线的尺寸、结构 , 调节方式灵活简便; (3)电化学的常温制备方法简单易行 ,可大大减少环境污染和生产成本。 将金属和半导体微粒电沉积到阳极氧化铝模板上 ,制备出高度有序的一维金属纳米线阵列 , 使之赋予光、电、磁、催化等特性 ,可用于制备垂直高密度介