氧化铝模板的研究进展(2)

针对Masuda 制备方面的缺陷,2001 年T。GaoE"使用复制 技术在溶解掉氧化铝多孔膜后的凹坑上直接喷金,再溶解掉氧 化铝薄膜底部的铝基体和阻挡层,成功制备了具有高度有序半 球型结构的纳米金薄膜。Z。Chenc"使用同样的方法制备了以 硅为基体的纳米锗点阵。SSingubarac 采用在Si 基体沉积铝 一二步阳极氧化法制备氧化铝薄膜一在纳米孔内沉积cu 解掉氧化膜的方法,在Si基体上制备出了二维纳米Cu 线阵列。 随着阳极氧化铝薄膜制备技术的日益成熟,以氧化铝薄膜为模 板制备出的一维,二维纳米材料的种类也将不断涌现。 3。2 填充氧化铝模板的纳米孔 近几年来,通过各种技术在纳米孔中填充其它物质制备了 各种不同用途的纳米材料。1984 年Fukuda[在氧化铝薄膜的 纳米孔中电沉积了金属镍,锌。1996 年KyotaniLl。在氧化铝 薄膜的纳米孔内制备了超精练的碳纳米管,并在碳纳米管内沉 积了其它金属。2000 年以后,在氧化铝薄膜中沉积金属纳米线 的研究极为活跃。YongPong[19]使用电沉积技术在氧化铝薄膜 的纳米孔内制备了Bi 量子线阵列。Kwon[。oj 以氧化铝薄膜为 模板,使用电沉积技术制备了Fe,C0 纳米线。

YongPen。研 究了在氧化铝薄膜中沉积a-Fe 的磁性和磁性颠倒。 2001 年D。H。Qin 等[2。在氧化铝薄膜中化学沉积Co 制备 出Co 纳米线。2003 年J。BaiaL23j 研究了(Fe52Ph8)(1 (Alz03)膜的磁性质和微结构。由于氧化铝薄膜具有高的孔密度,使得这些纳米线具有高的点密度,因此这种材料可以用来 作为高密度垂直记录量子磁盘。在随后的研究中人们力求提高 磁记录密度,在纳米孔中通过电沉积,脉冲电沉积等方法沉积出 层状的纳米线,大大提高了磁记录密度。 3。3 修饰氧化铝薄膜的纳米孔 当块状材料转化成纳米材料时其性质会发生显着的变化, 利用这一变化,IntanESungkonoE。在1997 年将催化剂附着在 去掉阻挡层的氧化铝模板上。结果显示,当催化剂被分散在氧 化铝模板上时比常规催化剂有更多的优点,如高的导热性,大的 比表面积及高的催化效率。v_Kukhta 等[。将发光有机物 吸附在氧化铝模板的孔壁上,制备出了有机光发射仪器的阴极。 以多孔氧化铝模板为基体的阴极可以产生多种电场,有比较多 的自由电子发射密度和较高的阴极效率,没有明显的发光熄灭, 它们比通常的多层结构有更高的效率和稳定性。

展望随着具有规则纳米孔阵列结构的阳极氧化铝薄膜制备技术 的不断完善,阳极氧化铝模板的应用范围已涉及到光学,磁学, 催化以及传感器等各个方面,尤其在磁学方面,以氧化铝模板为 基底所制备的磁性纳米阵列结构具有不同的垂直磁各向异性, 为磁传感器,随机存贮器,高密度读出磁头等方面的应用开发了 类新颖的功能材料。但是在氧化铝薄膜制备技术上又存在着诸如制备工艺比较繁杂,投入成本较高等问题。所以,通过改进 制备工艺,实现氧化铝模板的低投入,高产出,必将为纳米科学 的发展起到极其重要的推动作用。 参考文献 1CharlesRMartin。Templatesynthesisofelectronicallycon— ductivepolymernanostructures[J]。AccChemRes,1995, 28:61 徐金霞,黄新民,钱利华。二次阳极氧化方法制备有序多孔氧化铝膜EJ]。化学物理,2003,16(3):223 高原,马永祥,力虎林。用模板法制备Ti纳米线阵列膜及 光催化性能研究EJ]。高等学校化学,2003,24(6):1089 4XuYaJie,XuDongsheng,ChenDapeng,eta1。

例如，硬模板有分子筛、多孔氧化铝、以及经过特殊处理的多孔高分子薄膜等。陶瓷-金属复合材料，高温过滤及净化用多孔陶瓷材料，连续陶瓷纤维及其复合材料制备技术氧化铝模板，高性能、细晶氧化铝产品氧化铝模板，低温复相陶瓷产品、碳化硅陶瓷产品等制备技术。从材料上、结构上、体系上、都会带来电池产热，那么优化控制产热和散热问题便是设计和制造电池安全的首要，从体系上来看基本分成液态体系、凝胶态体系、固态体系、多孔态体系(自主研究发明)每个体系的制造工艺和对电池带来的性能均各有不同，液态体系导电性能好但安全性上差， 凝胶态和准固态安全性能提高了但在倍率性能上又带来了新的问题，故我们提出“多孔态”聚合物锂离子动力电池技术，既保障电池的安全性又提升电池的倍率性(主要是采用多孔聚合物隔离膜采用相分离技术制备多孔电极改变电解液存在形式提高离子交换速度降低化学阻抗)在材料方面无论采取何种正、负极材料与电解液我们都需要分析材料间的相配合度，相容度，相互反应所产生的极化是否最小，离子跃迁、电子导电率是否最佳，这样可以有效缓解极化产热问题、电极结构的设计的合理性同样很重要，直接影响电流的分布均匀性，对电池物理极化影响很大，合理的结构对电化学动力学界面膨胀产热氧化损寿和提升电池的库伦效率有很大帮助，也就是说多方面的设计不合理性都会带来电池产热都是影响电池安全的因素。

Highlyordered nanochannel-arrayarchitectureinanodicalumina[J]。Appl PhysLett,1997,71(19):2770 10UlanJ,MacDougallB,DeslandesY,eta1。Anodicoxide filmsonaluminumasmodelsubstratesforporousinorganic thin-filmmembrances[J]。ExtendedAbstracts,Meeting-In— ternationalSocietyElectro-chemistry,1992,92(2):259 11HidekiMasuda,KeNiFukud~Orderedmetalnanoholear— raysmadebyatwo-stepreplicationofhoneycombstructures ofanodicalumina[J]。Science,1995,268:1466 12HidekiMasuda,MasahiroSatoh。Fabricationofgoldnan— odotarrayusingporousaluminaasanevaporationmask[J]。

JpnJApplPhys,1996,35:126 13GaoT,FanJC,MengGW,eta1。ThinAufilmwithhighly orderedarraysofhemisphericaldots[J]。ThinSolidFilms, 2001,401:102 14ChenZ,LeiY,ChewHG,eta1。Synthesisofgermanium nanodotsonsiliconusingananodicaluminamembranemask [J]。JCrystalGrowth,2004,268:560 15SingubaraS,OkinoO,SayamaY,eta1。Two-dimensional nanowirearrayformationonSisubstrateusingself-organ— izednanoholesofanodicallyoxidizedaluminumrJ]。Solid— stateElectronics,1999,43:1143 (下转第155 溶剂热/水热法控制合成一维无机纳米材料的影响因素探讨/王新军等?155?cdSnanowiresinamixedsolventofethylenediamineanddo 一27 decanethio1。

JPhysChemB,2005,109:14344 19SongXY,YuHY,SunS)己Single-crystallineCuOnano— beltsfabricatedbyaconvenientroute。JCollInterfSci。 2005,289:58828 2OHuHM,MoMS,YangBJ,eta1。Solvothermalsynthesisof Sb2S3nanowiresonalargescale。JCrystalGrowth,2003, 258:10629 21WeiF,ZhangJ,WangI,eta1。Solvothermalgrowthofsin— gle-crystalbismuthsulfidenanorodsusingbismuthparticles assourcemateria1。CrystalGrowthDesign,2006,6:194230 22 刘洪波,刘孝恒,江信,等。表面活性剂在纳米粒子形状控制 及自组装中应用新进展。材料导报,2003,17(专辑工):2731 23CaoMH,HuCW,PengG。Selected—controIsynthesisof Pb02andPb3O4single-crystallinenanorods。

JAmChem32 Soc,2003,125(17):4982 24GuoCX,CaoMH,HuCW。Anovelandlow-temperature hydrothermalsynthesisofSnO2nanorods。InorgChemCom 一33 ITlun,2004,7(7):929 25CaoMH,HuCW,WuQY,eta1。Controlledsynthesisand34 luminescentpropertiesofLaP04andCePO4nanorods/ nanowires。Nanotechnology,2005,16(2):282 26XiaYN,YangPD,SunYG,eta1。One-dimensionalnano 一35 structures:synthesis,characterizationandapplications。Adv Mater,2003,15(5):353 WangYL,HerricksT,XiaYN。Singlecrystalline nanowiresofleadcanbesynthesizedthroughthermalde— compositionofleadacetateinethyleneglyco1。

NanoLett, 2003,3(8):ll63 JiHM,CaoJM,FengJ,eta1。FabricationofCuSnanocrys— talswithvariousmorphologiesinthepresenceofanonionic surfactant。MaterLett,2005,59:3169 WangWZ,WangGH,WangXS,eta1。Synthesisandchar— acterizationofCu2Onanowiresbyanovelreductionroute。 AdvMater,2002,14:67 ZhangM,WangZH。XiGH,eta1。Large-scalesynthesisof antimonynanobeltbundles。JCrystalGrowth,2004,268:215 SunYG,eta1。Crystallinesilvernanowiresbysoftsolution processing。NanoLett,2002,2:165 RenT,XuS,ZhaoWB,eta1。Asurfactan 卜assistedphoto— chemicalroutetosinglecrystallineHgSnanotubes。

JPhoto— chemistryandPhotobiologyA:Chemistry,2005,173(1):93 陈友存,张元广。表面活性剂辅助合成C。tw04 纳米棒和纳 米线。化学,2006,64(13):1314 SoumitraK,SubhadraC。Solvotherrnalsynthesisofnano— crystallineFeS2withdifferentmorphologies。ChemPhys Lett,2004,398:22 GaoY,ZhaoJZ。ZhuYC,eta1。Wetchemicalprocessof rod-liketungstennanopowderswithiron()asreductive agent。MaterLett,2006,60:3903 16FukudaYoshio,FukushimaToshiro。Electrodepositionofnickelandzincintotheporesofanodicoxidefilmonalumi— nuInlJ1。TransactionsofNationalResearchInstitutefor Metals,1984,26(4):315 17KyotaniT,TsaiLF,Tomita 八Preparationofultrafine carbontubesinnanochannelsofananodicaluminumoxide film[J]。

ChemMater,1996,8(8):2109 18Kyotanitakashi,PradhanBhabendraKumar。TomitaAki— ra。Synthesisofcarbonnanotubecompositesinnanochan— nelsofananodicaluminumoxidefilmrJ]。BullChemSoc Jpn,1999,72(9):1957 19YongPong,QinDonghuan,ZhouRongJie,eta1。Bishmuth quantum-wirearraysfabricatedbyelectrodepositoninnano- porousanodicaluminumoxideanditsstructuralproperties [J]。MaterSciEng,2000,B77:246 20KwonHW,KimSK,JeongY。Effectofmagneticfieldon theelectrodedositionofFeCointotheporesofanodicfilm onaluminum[J]。JApplPhys,2000,87(9):6185 21YongPeng,ZhangHaoli,PanShanlin,eta1。

Magnetic propertiesandmagnetizationreversalofalphaFenanowires depositedinaluminafilm[J]。JApplPhys,2000,87(10): 7405 22QinDH,LuM,LiHL。Magneticforcemicroscopyof magneticdomainstructureinhighlyorderedConanowirear— rays[J]。ChemPhysLett,2001,350:51 23BaiaJ,YangaZ,WeiaF,eta1。Nano-compositeFePt- A1203Imsforhigh-densitymagneticrecording[J]。JMag— netMagnetMater,2003,257:132 24IntanESungkono,HideoKameyama,ToshiyukiKoya。De— velopmentofcatalyticcombusiontechnologyofVOCmateri— alsbyanodicoxidcationcatalyst[J]。ApplSurfSci,1997, 121—122:425 25KukhtaAV,GorokhGG,KolesnikEE。eta1。Nanostruc— turedaluminaasacathodeoforganiclight-emittingdevices [J]。SurfSci,2002,507—510:593