一种尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法技术

技术编号:9852225 阅读:132 留言:0更新日期:2014-04-02 17:17
本发明专利技术公开了一种尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法,采用电化学阳极氧化法,以草酸、磷酸或柠檬酸等酸性溶液作为电解液,在铝或合金铝表面制备出一层阳极氧化铝膜,然后通过湿化学腐蚀法,在重铬酸钾和硫酸的混合溶液中除去阳极氧化铝膜,在铝或合金铝表面形成周期性纳米坑织构。本发明专利技术操作简单,生产成本低,所制备的铝表面周期性纳米坑的均匀性和有序性良好,且尺寸可控,平均直径为60~1080nm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料的制备
,具体涉及一种利用电化学阳极氧化法及湿化学腐蚀法制备尺寸可控的周期性铝纳米坑织构的方法。
技术介绍
铝表面周期性纳米坑织构独特的结构特性和光学特性,可应用于作为等离子基板、有机或无机纳米材料的辅助合成、抗反射器件、表面增强拉曼散射和太阳能电池等领域。铝周期性纳米坑的许多应用与其周期性纳米阵列的结构特性及被铝支持的表面等离激兀特性(Aluminum Plasmonic Nanoantennas, Nano Lett, 2012,Vol.12,ρρ6000_6004)有关,即光入射到具有周期性纳米坑的铝片表面时,铝表面周期性纳米坑织构可以将入射光率禹合在其表面形成表面等离子基元模式(Localized surface plasmon, LSP)及表面等离子激化基元模式(surface plasmon polarization, SPP)。这种表面等离子激元不但会对光产生强烈的散射,使局域场增强,而且会使部分入射光耦合在纳米坑表面形成波导模式。另外,铝周期性纳米坑的光学特性与其尺寸密切相关,因此可以通过改变纳米坑的尺寸来调控其光学特性。近年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法,其特征在于它由下述步骤组成:(1)阳极氧化处理将电化学抛光后的铝或合金铝在酸性电解液中进行阳极氧化处理,在铝或合金铝表面形成阳极氧化铝膜;上述的酸性电解液是质量分数为1%~15%的柠檬酸水溶液、0.1~1mol/L的磷酸水溶液、0.1~1mol/L的草酸水溶液、质量分数为5%~30%的苹果酸水溶液、质量分数为2%~15%的酒石酸水溶液、0.1~0.3mol/L的硫酸水溶液中的任意一种;(2)湿化学腐蚀法除膜将表面形成阳极氧化铝膜的铝或合金铝浸入除膜液中,40~65℃浸泡至阳极氧化铝膜完全溶解,在铝或合金铝表面形成周期性纳米坑织构;上述的除膜液由1...

【技术特征摘要】
1.一种尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法,其特征在于它由下述步骤组成: (1)阳极氧化处理 将电化学抛光后的铝或合金铝在酸性电解液中进行阳极氧化处理,在铝或合金铝表面形成阳极氧化铝膜; 上述的酸性电解液是质量分数为1%~15%的柠檬酸水溶液、0.1~lmol/L的磷酸水溶液、0.1~lmol/L的草酸水溶液、质量分数为5%~30%的苹果酸水溶液、质量分数为2%~15%的酒石酸水溶液、0.1~0.3mol/L的硫酸水溶液中的任意一种; (2)湿化学腐蚀法除膜 将表面形成阳极氧化铝膜的铝或合金铝浸入除膜液中,40~65°C浸泡至阳极氧化铝膜完全溶解,在铝或合金铝表面形成周期性纳米坑织构; 上述的除膜液由1.5wt.%~3wt.%重络酸钾、0.5wt.%~Iwt.%硫酸、96wt.%~98wt.%水组成。2.根据权利要求1所述的尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法,其特征在于:所述的阳极氧化处理步骤(1)中,在氧化电压为220~310V条件下,将电化学抛光后的铝或合金铝在质量分数为1%~15%的柠檬酸水溶液中20~23 °C阳极氧化处理0.5~2小时,在铝或合金铝表面形成阳极氧化铝膜。3.根据权利要求1所述的尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织构的制备方法,其特征在于:所述的阳极氧化处理步`骤(1)中,在氧化电压为70~130V条件下,将电化学抛光后的铝或合金铝在0.1~lmol/L的磷酸水溶液中常温阳极氧化处理0.5~2小时,在铝或合金铝表面形成阳极氧化铝膜。4.根据权利要求1所述的尺寸可控的铝表面周期性纳米坑织...

【专利技术属性】
技术研发人员:高斐张英刘生忠宋美周艾比布拉·阿布都拉刘庭卓王皓石
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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