有序型多孔阳极氧化铝膜制备及其极限厚度研究.doc

本科毕业论文（设计） 题目： 有序型多孔阳极氧化铝膜制备 及其极限厚度研究 姓 名： 学号： 院（系）： 专业： 指导教师： 评阅人： 2013 年 11 月 本科生毕业论文（设计）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得中国地质大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业论文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日 张元星：有序型多孔阳极氧化铝膜??备及其极限厚度研究 中国地质大学（武汉）本科毕业论文  PAGE 14 I 摘 要 多孔阳极氧化铝膜因其具有孔径大小均一、高密度且孔道相互平行等结构特点，成为近年来发展起来的组装纳米材料的首选模板，同时在分离科学领域被广泛的应用为无机分离膜而取代有机膜。 本论文采用草酸为电解液，研究了高度有序氧化铝膜的制备工艺，通过正交试验法探讨了电解液浓度、氧化时间、扩孔工艺等对氧化铝膜的有序性影响，利用环境扫描电镜（ESEM）、能量色散X射线谱（EDX）等对氧化铝膜的微观形貌和结构进行了表征，讨论了各个因素对氧化铝膜有序度的影响，并对比了一次氧化工艺和二次氧化工艺下生成的膜的区别。通过对膜的表征，发现两种工艺下生成的膜厚度基本相同，而二次氧化工艺的膜有序度较一次氧化工艺高，这一结论与文献相符。综合孔径平均值、孔间距平均值、氧化铝膜厚、孔径标准差等项目，得出高度有序氧化铝膜的最佳制备工艺为氧化电压40V，温度0℃，电解液浓度0.5M，扩孔液浓度15%磷酸，扩孔时间20分钟。 由于氧化时间达到一定值以后，氧化铝膜有序度基本不再发生变化，而膜厚却仍然成线性增长，因此本论文对氧化铝膜的极限厚度做了探索性试验，尝试通过超长时间的氧化，找出膜厚的变化规律，结果表明，在氧化时间48小时以内，膜厚以线性增长，未出现极限值。而48小时氧化下，膜厚已达208.9μm。使得氧化铝膜的化学稳定性、机械强度、抗腐蚀性等性能得到了很大的提高。 关键词：多孔氧化铝膜；阳极氧化；高度有序；极限厚度 张元星：有序型多孔极氧化铝膜制备及其极限厚度研究 II Abstract Due to the high pore density, uniform diameter and parallel aperture, porous anodic alumina membrane have been widely applied as templates for Nano-materials assembling separation filed and inorganic membranes which replace the organic membrane. In this dissertation, porous anodic alumina membrane was prepared in oxalic. The research of best preparation process was mainly through electrolyte concentration, oxidation time, hole-enlarging process etc. Micro morphology and crystal structure of Porous anodic alumina membrane was analyzed with Environmental Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. Each effective factor on fabricating porous anodic alumina membrane was discussed. Porous alumina templates were obtained by one and two-step anodization respectively. The results indicate that the membrane thickness of two process were