第４０卷第３期 ２０１ １年３月 化工技术与开发 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２Ｏｌ ｌ
ＡＡＯ模板法电沉积纳米线的研究进展
袁新国，彭 乔
（大连删工大学化工学院，辽宁大连１ １６０２４）
摘 要：主要介绍了利用ＡＡＯ模板电沉积纳米线的方法，详细总结了ＡＡＯ模板的制备以及电沉积过程 中各个影响因素的作用，并简要概述了纳米线的应用前景以及发展趋势。 关键词：纳米材料；ＡＡＯ膜；电沉积；纳米线 中图分类号：ＴＢ ３８３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１．９９０５（２０１１）０３—００２６－０４
１ 引言 ２ 多孔氧化铝模板
纳米材料是指三维中至少有一维处在纳米
尺度范围（１～１００ ｎｍ）或由它们作为基本单元构
成的材料…。根据三维尺寸的不同，纳米材料可分
为３类，即：零维、一维、二维纳米材料。其中一维
纳米材料，又称量子线，是指三维中有两维处于
纳米尺度范围的材料．如纳米管、纳米线、纳米
棒、纳米纤维和纳米带等 ］。与块状材料相比，纳
米线在光学、电学、磁学等多个方面都有显著的
特点，使其在磁性器件、超大规模集成电路、传感
器、探测器等多个领域都有广阔的应用前景［引。
经过２０多年的发展，研究者们探索到了多
种制备一维纳米材料的方法，如热解催化法、等
离子沉积法、分子束外延法、化学气相外延法、化
学气相沉积法、台阶边缘缀饰法以及模板法等¨４］。
其中模板法是制备金属及合金纳米线最为成熟
的方法。与其他方法相比，模板法具有诸多优点：
（１）大部分模板合成方便，其性质可以在较大的
范围内精确调整；（２）合成过程简单，适合批量生
产；（３）可同时解决纳米材料的尺寸与形状控制
及分散稳定性等问题；（４）特别适合一维纳米材
料的制备Ｌ５｜。
模板材料是模板合成法的基础，模板的质量
直接影响了制备的纳米线的质量．而衡量模板质
模板法：
按模板材料可分为碳纳米管模板法、多孔氧化铝模板法、聚合物膜模板法和 生命分子模板法。其中聚合物模板法廉价易得。模板法的模板主要有两种：一种 是径迹蚀刻聚合物膜，如聚碳酸脂膜，另一种是多孔阳极氧化铝膜，两者相比， 氧化铝模板具有较好的化学稳定性、热稳定性和绝缘性，其余还有介孔沸石法、 多孔玻璃、多孔Si模板、MCM-41、金属、生物分子模板、碳纳米光模板等 聚碳酸脂膜（聚合物）模板法：聚碳酸脂膜模板是所有聚合物膜模板中使用最广 的一种，C.Schonenoberge等以不同规格不同厂家的聚碳酸酯过滤膜为模板，用 电化学沉积的方法成功涤制备出了不同直径的 Ni、Co、Cu和Au纳米线。
多孔氧化铝模板：采用该方法时，多孔氧化铝模板只是作为模具使用，纳米材料 仍需要常规的化学反应来制备，如电化学沉积、化学镀、溶胶 -凝胶沉积、化学
气相沉积等方法。多孔阳极氧化铝模板（ AAO: porous anodic aluminum oxide） 是典型的自组织生长的纳米结构的多孔材料， 微孔直径大约在10~500nm之间，
密度为二丄1「「个/諾之间，阳极氧化法制备的有序多孔氧化铝模板的孔径大 小一致，排列有序，呈均匀分布的六方密排柱状。 通常孔径在20〜250nm范围内， 孔间距在5〜500nm范围内。目前大部分究主要局限在以草酸为电解液的中孔径 模板的制备和研究中。这是由于在草酸电解液中制得的模板较厚、 孔径均一、大
小适中。膜厚可达100卩m以上。
当然模板法中这些只是作为模具使用，具体的纳米材料仍需要一些其它的方 法来得到，常用的有电化学沉积、化学气相沉积法 （CVD）化学聚合、溶胶-凝胶 沉积等
电化学沉积：电沉积方法主要分为三步，1、阳极氧化铝模板的制备及孔径的调 节；2、对氧化铝模板及阻挡层的径蚀，释放出有序的纳米线阵列，再经后续处 理得到所需的纳米材料，开发出各种纳米器件。电沉积法只能制备导电材料纳米 线，如金属、合金、半导体、导电高分子等。
氧化镍纳米线的制备及光电性能研究
刘伟星;姚素薇;张卫国;韩玉鑫
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2006(25)12
【摘 要】通过电沉积法在阳极氧化铝(AAO)模板内制备了镍纳米线,然后在800℃下氧化8 h得到NiO纳米线.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对NiO纳米线的组成、结构和形貌进行了表征,并测试了NiO/AAO阵列体系的光电压.测试结果表明:NiO纳米线为面心立方结构,平均晶粒尺寸为50 nm,纳米线直径约90nm,与模板孔径相当;长度约为25 μm,并受镍纳米线沉积时间的影响;在紫外灯(365 nm)照射下,40V比60V NiO/AAO阵列体系的光电压大.
【总页数】4页(P14-17)
【作 者】刘伟星;姚素薇;张卫国;韩玉鑫
【作者单位】天津大学化工学院杉山表面技术实验室,天津,300072;天津大学化工学院杉山表面技术实验室,天津,300072;天津大学化工学院杉山表面技术实验室,天津,300072;天津大学化工学院杉山表面技术实验室,天津,300072
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ15
【相关文献】 1.氧化镍纳米线的制备研究∗ [J], 张敏芝;崔华莉;董丽蓉;许洋;熊伟
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巨磁电阻(giantmagnetoresistance,GMR)是指材料的电阻在磁场下发生急剧变化的现象,它是1988年巴黎大学物理系Fert教授首先在Fe/Cr多层膜中发现的[1].巨磁电阻材料在微传感器[2]、高密度读出[Article]物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys.鄄Chim.Sin.,2006,22(8)：977耀980
Received:February6,2006;Revised:March31,2006.鄢Correspondent,E鄄mail:weiguozhang@;Tel:022鄄27404171.国家自然科学基金(50071039,50271046)资助项目鬁EditorialofficeofActaPhysico鄄ChimicaSinica双槽法电沉积Cu/Ni多层纳米线有序阵列
张卫国鄢李伟祥张璐姚素薇(天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津300072)
摘要以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用双槽法电沉积工艺制得高度有序的Cu/Ni多层纳米线阵列.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对Cu/Ni多层纳米线进行了表征,观察到纳米线表面平滑,多层结构清晰,各子层厚度均匀,直径约为100nm,与AAO模板孔径基本一致.由选区电子衍射(SAED)照片可知,多层纳米线中Cu层和Ni层均为单晶结构.振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,Cu/Ni多层纳米线阵列具有明显的垂直磁各向异性,外加磁场垂直和平行于AAO模板表面时,磁滞回线的矩形比分别为0.701和0.101,矫顽力分别为589Oe和202Oe.通过控制铝阳极氧化工艺及电沉积时间,可获得不同直径、不同子层厚度的Cu/Ni多层纳米线阵列.
关键词：双槽法,电沉积,Cu/Ni,多层纳米线,有序阵列中图分类号：O646ElectrodepositionofOrderedArraysofMultilayeredCu/NiNanowiresbyDualBathTechnique
