CN105316743B - 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法 - Google Patents

一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105316743B
CN105316743B CN201510893894.6A CN201510893894A CN105316743B CN 105316743 B CN105316743 B CN 105316743B CN 201510893894 A CN201510893894 A CN 201510893894A CN 105316743 B CN105316743 B CN 105316743B
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
perforated membrane
aluminum oxide
porous film
aluminium base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510893894.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105316743A (zh
Inventor
郭秋泉
赵呈春
杨军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN TOPMEMBRANES INC.
Original Assignee
Shenzhen Topmembranes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Topmembranes Inc filed Critical Shenzhen Topmembranes Inc
Priority to CN201510893894.6A priority Critical patent/CN105316743B/zh
Publication of CN105316743A publication Critical patent/CN105316743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105316743B publication Critical patent/CN105316743B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/12—Anodising more than once, e.g. in different baths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：S1、氧化铝多孔膜的制备；S2、预扩孔处理；S3、有机物支撑层的制备；S4、铝基和阻挡层的去除。本发明提供的一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，能够制备得到大面积超薄的阳极氧化铝多孔膜，结构规整，厚度仅为100nm～400nm。通过对多孔膜的预扩孔处理以及控制有机物支撑层的厚度，使多孔膜既不易破碎，又能与有机物支撑层粘合紧密的作用，使得多孔膜可以方便的移转到目标衬底。可以获得面积超过50cm2的超薄阳极氧化铝多孔膜。本发明的制备方法，步骤少，操作简单，制备条件温和且易于实现。

Description

一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，具体属于阳极氧化铝多孔膜技术领域。
背景技术
常用的制备纳米结构材料的方法有自组织生长、电子束光刻、纳米压印等。但是，这些方法对工艺和设备要求高，产率低，因此成本很高。模板合成纳米结构单元和纳米结构阵列体系是一种简单而普适的合成工艺，而阳极氧化铝多模板具有成本低、空洞分布均匀有序且大小可控等优点，是制备高度有序纳米材料的理想模板。其中，超薄阳极氧化铝多孔膜(厚度不大于1μm)在制备高密度有序纳米点阵、纳米柱阵列等方面具有广泛的应用。
目前超薄阳极氧化铝多孔膜的制备和转移已有很多报道。一般采用传统的两步氧化法制备阳极氧化铝，通过控制第二次氧化的时间来控制膜的厚度。第二次氧化后便在铝基板上获得了超薄阳极氧化铝多孔膜。但是膜的孔是不通的，底部存在一层阻挡层，而且膜位于铝基之上，需要将铝基和阻挡层去除，转移所需要的衬底之上才可以使用。目前报道的转移方法分为两种：一种是在膜表面涂上一层有机物(一般为聚甲基丙烯酸甲酯，即PMMA)作为支撑层，以保证去除铝基和阻挡层的时候多孔膜不破损，然后将薄膜贴于衬底上，再用有机溶剂除去有机物支撑层；另一种是不使用任何支撑，直接将铝基除去，通过滤网将膜捞起转移到磷酸中以去除阻挡层，再通过滤网捞起放入水中清洗数次，最后用衬底薄膜捞起。后者的优点在于免去清洗有机物的麻烦，不会引入有机物杂质，但是由于超薄阳极氧化铝多孔膜非常脆弱，转移过程中很容易破损和折叠，成功率较低。该方法的一个严重缺点就是通孔的超薄阳极氧化铝多孔膜的保存和运输非常困难，因为在转移到衬底上之前它必须保存在水面上。相比之下，采用有机物作为支撑层的超薄阳极氧化铝多孔膜的保存和运输都很方便。
然而，目前已有报道所获得的超薄阳极氧化铝多孔膜面积都比较小(几平方厘米)，对于薄膜表面这一层关键的有机物支撑层的制备技术没有详细的研究和优化。如果采用有机溶液旋涂法，获得有机层太薄，难以保持和运输；直接将有机溶液滴铸在薄膜表面却不优化控制其制备工艺，当膜面积大于几十平方厘米时，整个薄膜会出现卷曲现象，同样无法保持、运输和使用。现有技术中存在为了降低其弯曲程度而采用较厚的有机物支撑层的技术方案，但是会导致阳极氧化铝多孔膜容易从有机物层底部脱落而破损。因此，发明一种超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，能够有效解决有机物支撑层的厚度和卷曲问题，从而制备得到大面积超薄阳极氧化铝多孔膜，显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，能够有效制备得到大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：S1、氧化铝多孔膜的制备；S2、预扩孔处理；S3、有机物支撑层的制备；S4、铝基和阻挡层的去除。
前述制备方法中，具体包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入酸溶液中进行扩孔；可以将孔径扩大，同时增加膜微观表面积从而增加多孔膜与步骤S3所述有机物支撑层的粘合程度；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，随后进行烘烤，通过快速退火获得宏观应力很小的有机物薄膜，形成有机物支撑层；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3数次(可以用于控制有机物支撑层的厚度)得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，再将多孔膜的铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，放置于酸溶液表面去除阻挡层，单通多孔膜变为通孔，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
进一步地，前述制备方法中，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入酸溶液中在20～50℃下扩孔1～240分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在120～150℃下烘烤5s～25min，形成有机物支撑层；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 2～4次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于酸溶液表面，在20～50℃下腐蚀1～240分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
前述制备方法，步骤S1中酸溶液为硫酸、草酸、磷酸或柠檬酸中的一种或多种，酸溶液的质量百分比浓度为1％～10％。
前述制备方法，步骤S2和S4中，酸溶液为磷酸溶液，酸溶液的质量百分比浓度为1％～10％。
前述制备方法，步骤S3中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为氯仿、丙酮、二氯甲烷或甲苯中至少一种，有机溶液的质量分数为3～8％。
进一步地，前述制备方法，步骤S3中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯，有机溶液的溶剂为甲苯。
前述制备方法，步骤S3中，有机溶液的滴加量为0.01～0.1mL/cm2。
前述制备方法，步骤S3中，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为0～30s，以免过度加热。
前述制备方法，步骤S4中，刻蚀液为氯化铜、硫酸铜、盐酸、氯化锡或氯化汞中的至少一种。
通过本发明方法制备的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜，由于是一种超薄膜，不能自支撑，因此引入有机物支撑层进行支撑。结构如图1所示。本发明中有机物支撑层是超薄阳极氧化铝多孔膜支撑和进行转移的关键结构材料，具有以下性质：第一，有机物支撑层不卷曲，厚度不太薄，具有一定的强度，能够自支撑，可以任意夹取；第二，有机物支撑层厚度不太厚，与阳极氧化铝多孔膜表面粘合紧密，在整个制备操作过程中多孔膜始终不与有机物支撑层脱离；第三，该有机物支撑层最终可以用特定溶剂除去。
如图2和图3所示，通过本发明的方法制备得到的阳极氧化铝多孔膜结构规整，为一种超薄膜。本发明的多孔膜厚度仅为100nm～400nm，膜面积可超过50cm2。
本发明制备的多孔膜，可以移转到目标衬底上，从而满足使用要求。在将制备得到的多孔膜转移到目标衬底之前，先将衬底进行亲水处理，并在衬底表面涂上一层水，然后将带有有机物支撑层的多孔膜贴于衬底之上，然后将衬底放在丙酮或二氯甲烷等有机溶剂中除去有机物支撑层，即得到转移到目标衬底上的超薄阳极氧化铝模板。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，能够制备得到大面积超薄的阳极氧化铝多孔膜，超薄多孔膜结构规整，厚度仅为100nm～400nm。通过对多孔膜的预扩孔处理以及控制有机物支撑层的厚度，起到了使多孔膜既不易破碎，又能与有机物支撑层粘合紧密的作用，使得多孔膜可以方便的移转到目标衬底，形成满足使用需求的超薄阳极氧化铝多孔膜。通过对液态有机溶液的快速退火获得宏观应力很小的有机物支撑层，从而解决了大面积薄膜的卷曲问题，可以获得面积超过50cm2的带有有机物支撑层的超薄阳极氧化铝多孔膜。有机物支撑层可以通过溶剂进行有效去除，从而形成大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。本发明制备方法制备得到的多孔膜，运输、存储以及使用非常方便。本发明的制备方法，步骤少，操作简单，制备条件温和且易于实现。
附图说明
图1是本发明的带有有机物支撑层的超薄阳极氧化铝多孔膜的示意图；
图2是本发明的超薄阳极氧化铝多孔膜截面的SEM图；
图3是本发明的超薄阳极氧化铝多孔膜正面的SEM图；
图中附图标记的含义：1-有机物支撑层，2-超薄阳极氧化铝多孔膜。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1～8中所用试剂均为市售产品。
实施例1
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为1％硫酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为10％的磷酸溶液中在35℃下扩孔5分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在120℃下烘烤25min，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为30s，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯，有机溶液的溶剂为氯仿，有机溶液的质量分数为3％；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 2次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化铜；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为4％磷酸溶液表面，在30℃下腐蚀120分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例2
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为10％的磷酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为1％的磷酸溶液中在25℃下扩孔50分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在150℃下烘烤5s，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为丙酮，有机溶液的质量分数为8％；有机溶液的滴加量为0.01mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 4次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为硫酸铜；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为1％的磷酸溶液表面，在20℃下腐蚀240分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例3
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为5％的硫酸和草酸中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为4％的磷酸溶液中在25℃下扩孔100分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在135℃下烘烤15min，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为15s，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯；有机溶液的溶剂为甲苯，有机溶液的质量分数为5％，有机溶液的滴加量为0.05mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 3次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化铜和盐酸；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为5％的磷酸溶液表面，在40℃下腐蚀40分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例4
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为8％的硫酸和磷酸中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为5％的磷酸溶液中在50℃下扩孔1分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在125℃下烘烤20min，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为0s，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为二氯甲烷，有机溶液的质量分数为6％；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 2次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化锡；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为2％的磷酸溶液表面，在25℃下腐蚀200分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例5
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为3％的硫酸和柠檬酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为2％的磷酸溶液中在20℃下扩孔240分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为5s，随后在140℃下烘烤3min，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为丙酮，有机溶液的质量分数为4％；有机溶液的滴加量为0.08mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 4次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化汞；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为8％的磷酸溶液表面，在35℃下腐蚀25分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例6
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为9％的硫酸、草酸和磷酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为5％的磷酸溶液中在30℃下扩孔5分钟，得到孔径为32nm的孔；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为25s，随后在150℃下烘烤30s，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为氯仿，有机溶液的质量分数为6％；有机溶液的滴加量为0.07mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 2次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化铜和硫酸铜；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为4％磷酸溶液表面，在25℃下腐蚀80分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例7
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在质量百分比浓度为7％的草酸、磷酸和柠檬酸中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为7％的磷酸溶液中在45℃下扩孔3分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为12s，随后在135℃下烘烤8min，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯；有机溶液的溶剂为二氯甲烷，有机溶液的质量分数为8％；有机溶液的滴加量为0.04mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 3次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为盐酸和氯化锡；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为5％的磷酸溶液表面，在45℃下腐蚀10分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
实施例8
一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛抛光铝片在质量百分比浓度为10％的硫酸、草酸、磷酸和柠檬酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入质量百分比浓度为5％的磷酸溶液中在35℃下扩孔10分钟，得到孔径为55nm的孔；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为22s，随后在120℃下烘烤20min，形成有机物支撑层；其中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯；有机溶液的溶剂为丙酮，有机溶液的质量分数为5％；有机溶液的滴加量为0.09mL/cm2；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 4次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基，刻蚀液为氯化铜、氯化锡和氯化汞；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于质量百分比浓度为10％的磷酸溶液表面，在50℃下腐蚀1分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
上述实施例1～8，步骤S1酸溶液为硫酸、草酸、磷酸或柠檬酸中的一种或多种；步骤S3中有机溶液的溶剂可以为氯仿、丙酮、二氯甲烷或甲苯中至少一种；步骤S4中刻蚀液可以为氯化铜、硫酸铜、盐酸、氯化锡或氯化汞中的至少一种。

Claims (6)

1.一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、氧化铝多孔膜的制备：抛光铝片在酸溶液中经过两次阳极氧化得到带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜；
S2、预扩孔处理：将带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放入酸溶液中在20～50℃下扩孔1～240分钟；
S3、有机物支撑层的制备；在经过预扩孔处理的带有铝基的单通超薄阳极氧化铝多孔膜的表面滴加有机溶液，有机溶液的滴加量为0.01～0.1mL/cm2，摇动使得有机溶液在表面分布均匀，随后在125～150℃下烘烤5s～20min，形成有机物支撑层；有机溶液滴加与烘烤之间的时间间隔为0～30s；
S4、铝基和阻挡层的去除：重复步骤S3 2～4次得到带有铝基的具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜，将铝基一面放置于刻蚀液中去除铝基；随后取出具有有机物支撑层的单通超薄阳极氧化铝多孔膜放置于酸溶液表面，在20～50℃下腐蚀1～240分钟去除阻挡层，即得大面积超薄阳极氧化铝多孔膜。
2.根据权利要求1所述的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中酸溶液为硫酸、草酸、磷酸或柠檬酸中的一种或多种，酸溶液的质量百分比浓度为1％～10％。
3.根据权利要求1所述的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤S2和S4中，酸溶液为磷酸溶液，酸溶液的质量百分比浓度为1％～10％。
4.根据权利要求1所述的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚苯乙烯；有机溶液的溶剂为氯仿、丙酮、二氯甲烷或甲苯中至少一种，有机溶液的质量分数为3～8％。
5.根据权利要求4所述的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中，有机溶液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯，有机溶液的溶剂为甲苯。
6.根据权利要求1所述的大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤S4中，刻蚀液为氯化铜、硫酸铜、盐酸、氯化锡或氯化汞中的至少一种。
CN201510893894.6A 2015-12-08 2015-12-08 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法 Active CN105316743B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510893894.6A CN105316743B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510893894.6A CN105316743B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105316743A CN105316743A (zh) 2016-02-10
CN105316743B true CN105316743B (zh) 2017-10-27

Family

ID=55245024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510893894.6A Active CN105316743B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105316743B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107130219B (zh) * 2017-04-26 2019-03-05 华中科技大学 一种超薄通孔阳极氧化铝薄膜的制备方法
CN107268059A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 北京工业大学 一种将两面通透的超薄氧化铝模板移植到任意固体衬底上的方法
EP3431637A1 (en) * 2017-07-18 2019-01-23 IMEC vzw Porous solid materials and methods for fabrication
CN107502936B (zh) * 2017-08-04 2020-01-21 西北工业大学 一种获得大孔径双通孔aao膜的方法
CN113802163B (zh) * 2021-08-18 2023-02-17 陕西师范大学 一种氧化铝微米阶梯与纳米孔复合结构的制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050276743A1 (en) * 2004-01-13 2005-12-15 Jeff Lacombe Method for fabrication of porous metal templates and growth of carbon nanotubes and utilization thereof
KR20090078611A (ko) * 2008-01-15 2009-07-20 경북대학교 산학협력단 양 말단 세공의 직경이 균일한 다공성 양극산화 알루미늄주형의 제조방법
US20100298135A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Mcgill University Porous aluminum oxide templates
CN102277607B (zh) * 2011-08-17 2013-07-10 中国科学院金属研究所 一种孔径和厚度可控、通孔阳极氧化铝膜的制备方法
CN102621126A (zh) * 2012-03-28 2012-08-01 上海大学 金纳米点阵表面增强拉曼活性基底及其制备方法
CN103257132B (zh) * 2013-04-16 2015-03-25 上海大学 银纳米帽阵列表面增强拉曼活性基底及其制备方法
CN104726920A (zh) * 2015-03-06 2015-06-24 西安电子科技大学 超薄通孔阳极氧化铝模板制备及其转移方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105316743A (zh) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105316743B (zh) 一种大面积超薄阳极氧化铝多孔膜的制备方法
Liu et al. Fabrication and application of nanoporous anodic aluminum oxide: a review
CN107032328B (zh) 一种自支撑还原氧化石墨烯薄膜的制备方法
CN108147400B (zh) 一种石墨烯薄膜的转移方法及装置
JP2008156705A (ja) 微細構造体の製造方法および微細構造体
Guiliani et al. Template-assisted electrodeposition of Ni and Ni/Au nanowires on planar and curved substrates
CN103194778A (zh) 一种超薄多孔氧化铝模板的转移方法
Chahrour et al. Effects of the voltage and time of anodization on modulation of the pore dimensions of AAO films for nanomaterials synthesis
KR20140142382A (ko) 레이저를 이용한 그래핀 패터닝 방법
CN105233701B (zh) 一种大孔载体表面制备钯膜的方法
CN106220237A (zh) 一种单层有序二氧化硅纳米球阵列的制备方法
JP2011071494A5 (ja) 半導体基板の再生方法
CN106082337A (zh) Vo2（m）纳米线有序阵列及其制备方法
JP2007332437A (ja) 微細構造体の製造方法および微細構造体
CN104726920A (zh) 超薄通孔阳极氧化铝模板制备及其转移方法
CN105948023B (zh) 图形化石墨烯及其制备方法
TW201504489A (zh) 製造部分獨立式二維晶體薄膜之方法及包括該薄膜之裝置
Chahrour et al. Influence of wet etching time cycles on morphology features of thin porous Anodic Aluminum oxide (AAO) template for nanostructure’s synthesis
JP2013057101A (ja) 拡面処理された箔及びその製造方法
CN109264664B (zh) 一种Al2O3空心球壳阵列的制备方法
CN104891821B (zh) 应用不同浓度的前驱液制备多层BiFeO3薄膜的方法
KR101202017B1 (ko) 플라즈마 스퍼터링을 이용한 은 나노 와이어의 제조 방법
Li et al. Pattern transfer of hexagonal packed structure via ultrathin metal nanomesh masks for formation of Si nanopore arrays
KR20130047243A (ko) 나노와이어 제조방법, 나노와이어 패턴 형성방법 및 그 방법에 의해 제조된 나노와이어
Liu et al. Ordered silicon nanowires prepared by template-assisted morphological design and metal-assisted chemical etching

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170905

Address after: 518000, Guangdong, Shenzhen province Xin'an Baoan District Street 6 Fang Fang Road, 1 Industrial Park, 4 floor, B

Applicant after: SHENZHEN TOPMEMBRANES INC.

Address before: Dong Jiao Town Xiuyu District Fujian Putian province 351164 Ling Yan village, No. 338

Applicant before: Guo Qiuquan

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant