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PEG溶液中PAA纳米模板的制备(3)

时间:2018-04-29 12:57来源:毕业论文
为了进一步提高有序的PAA模板的面积,Masuda[13]根据二步阳极氧化法,开发了预印刷(刻印)技术,操作方法为是: 首先,使用 电子 束光刻(EBL)处理的碳


为了进一步提高有序的PAA模板的面积,Masuda[13]根据二步阳极氧化法,开发了预印刷(刻印)技术,操作方法为是: 首先,使用电子束光刻(EBL)处理的碳化硅(SiC),模具的得到具有6角的凹坑,然后再人工得到压印模具。然后Al条在适当条件下阳极氧化后再次冲压,制得的PAA纳米模板在大面积高度有序并有更规整的形态,这种制备PAA纳米模板将更加灵活多变,下凹坑起到了重要起始模具作用。此外,他们还通过改变碳化硅冲压模具表面的凹凸形状,得到正方形和三角形的孔中的PAA纳米模板[14],它提供了一种通过PAA纳米模板控制的纳米孔道形状相应的参考。
但是由于SiC模具表面凸起的制作较为不便,虽然可以得到规整的PAA纳米模板,但是应用起来较难推广,模具也收到限制,为了避免这样的问题,Saito[15,16]等人根据电化学阳极氧化过程,提出了一种高场阳极氧化法,即硬氧化法,通过在接近临界高场(即接近模板击穿时所达到的电流密度)条件下进行阳极氧化,同样得到了很高规整性的PAA纳米模板,由于实验中的电流密度较高,PAA纳米模板制备的效率提升也十分明显。随后,大量的研究将此方法导向成熟。Chu等人[17]在H2C2O4、H3PO4、H2SO4等电解液中,通过调整不同的电解液配置,采用高场阳极氧化得到了大小不同,孔间距不同的PAA纳米模板。Lee等[18,19]分别通过在恒流条件下和恒压条件下进行高场阳极氧化,也成功得到了大面积规整PAA纳米模板。同时,高场阳极氧化法也因其简便易于操作,效率高等特点,从而有着广泛的应用前景。
1.3.3 非常规(特殊形)PAA纳米模板的制备
      近些年来,随着纳米制备技术的日新月异地不断发展发展,人们对普通常规的 PAA纳米模板的需求显得不是那么主要,并由此催生了对各种特殊形貌的PAA模板的需求,由此促进了各种功能性纳米材料的开发。
      相对于常规型纳米PAA纳米模板而言,特殊型纳米PAA模板是指具有特殊孔道或孔洞结构的一类PAA纳米模板。叶秋梅等人[20]总结了特殊PAA纳米模板的制备方法,如:孔道平行于Al基体表面或呈放射状的圆柱形PAA纳米模板,孔道呈分叉形或锯齿形的PAA纳米模板,孔道呈圆骨形或倒圆锥形的PAA纳米模板,孔道和孔壁结构呈现周期性变化的PAA纳米模板,孔洞为菱形、三角形、正方形的PAA纳米模板,孔径呈梯度分布的PAA纳米模板。制备特殊PAA纳米模板的方法并不十分奇特,它和常规纳米PAA纳米模板的制备方法如出一辙。同时影响PAA纳米模板孔洞形貌尺寸的最主要因素仍然是阳极氧化的电场强度、电解液电导率、电解液种类和温度。但依旧符合纳米管长度与电流密度有关,纳米管直径与平衡电压有关的规律。例如,研究者们[21]通过调整铝与电解液界面之间的电场,使其呈梯度分布,则得到孔径呈梯度分布的PAA纳米模板;通过阳极氧化电压(或电流)的周期性变化,可制备出孔道直径呈周期性调制的PAA纳米模板。
      Gao等[21]利用在不同电解液如磷酸、草酸中形成的PAA纳米孔道直径和形貌不同的性质,通过两次阳极氧化分别采用含有不同酸的电解液的方法,制备出了具有Y形分叉孔道的PAA纳米模板,同时发现了Y形分叉孔道的特殊结构可以连接金属 (如Cu、Bi、Ag、Ni 等)纳米线。后来, Ho等[22]采用与Gao团队类似的方法制备出了Y形二层和三层PAA纳米模板,在模板层与层之间具有分叉的结构,他们利用这种特殊 PAA模板,在PC等硬聚合物的表面生长出多层次具有分叉形纳米柱的特殊纳米结构。实验结果发现,与一般的线性结构纳米材料相比,更提高了剪切粘附力。 PEG溶液中PAA纳米模板的制备(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_14455.html
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