CN109957824A - 纳米金刚石阵列及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纳米金刚石阵列及其制备方法，涉及金刚石领域，该纳米金刚石阵列的制备方法，以阳极氧化铝模板为基底利用沉积法生长制备所述纳米金刚石阵列，利用该制备方法能够缓解现有技术中的纳米金刚石阵列制备方法繁琐、尺寸不均一且尺寸不能得到有效控制的技术问题，利用该方法可以制备得到大面积高度有序、纳米尺寸均一且尺寸可以控制的高密度的纳米金刚石阵列。

Description

纳米金刚石阵列及其制备方法
技术领域
本发明涉及金刚石领域，尤其是涉及一种纳米金刚石阵列及其制备方法。
背景技术
金刚石薄膜优异的物理化学性质使其在耐磨涂层、生物医学、薄膜微传感器和纳米机电系统等众多高新技术领域具有极好的应用前景。纳米金刚石阵列的成功制备，为纳米金刚石在生物医疗领域的使用奠定了基础。纳米金刚石阵列在基因治疗、细胞治疗以及细胞学等生物医疗方面可以有广泛的应用，它可以使药物在细胞内、细胞核之间的药物传输更加高效，对于多种细胞等疾病有着很高的疗效。但是这要求纳米金刚石阵列的密度要足够大，并且纳米针的尺寸可以控制，所以，如何制备出满足要求的纳米金刚石阵列是一个关键。
目前，常采用以下两种方法制备纳米金刚石阵列，一种是采用阳极氧化铝模板(AAO)灌装石墨后在特殊的高温高压等苛刻的实验条件下转化得到。该方法由于实验条件不好控制，所得金刚石纯度过低；第二种是利用热丝化学气相沉积法用在硅基底上生长一层厚的金刚石膜，之后添加偏压刻蚀制备得到。该方法操作步骤比较繁杂，并且得到的纳米金刚石阵列的锥向、密度的影响因素比较多，难以控制，得到的纳米金刚石阵列的尺寸不均一。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米金刚石阵列及其制备方法，能够缓解现有技术中的纳米金刚石阵列制备方法繁琐、尺寸不均一且尺寸不能得到有效控制的技术问题，利用该方法可以制备得到大面积高度有序、纳米尺寸均一且尺寸可以控制的高密度的纳米金刚石阵列。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种纳米金刚石阵列的制备方法，以阳极氧化铝模板为基底利用沉积法生长制备所述纳米金刚石阵列。
进一步的，所述阳极氧化铝模板的制备方法包括对铝基板进行阳极氧化，所述阳极氧化的过程包括第一次阳极氧化、去除第一次阳极氧化后的氧化层和第二次阳极氧化；
优选地，所述第一次阳极氧化和所述第二次阳极氧化中所用的电解液包括草酸溶液、硫酸溶液、铬酸溶液或磷酸溶液；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中，用作电解液的草酸溶液的浓度均为0.35mol/L～0.45mol/L，氧化电压均为40V～60V；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中，用作电解液的硫酸溶液的质量浓度均为13％～17％，氧化电压均为15V～25V；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中，用作电解液的磷酸溶液的质量浓度均为3％～7％，氧化电压均为35V～45V；
优选地，去除第一次阳极氧化后的氧化层的方法包括腐蚀法；
优选地，腐蚀法中所用的腐蚀液为主要由磷酸和铬酸组成的腐蚀酸；
优选地，所述腐蚀酸中，所述磷酸的质量浓度为5.5％～6.5％，所述铬酸的质量浓度为1.5％～2％；
优选地，腐蚀过程中的腐蚀电压为38～52V；
优选地，所述第一次阳极氧化工艺和第二次阳极氧化工艺相同。
进一步的，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中的氧化时间均为1.3～1.7h。
进一步的，所述铝基板先经过预处理后再进行氧化处理。
进一步的，所述预处理包括抛光的步骤；
优选地，所述抛光包括电化学抛光；
优选地，所述电化学抛光中抛光液为高氯酸和低碳醇的混合液，所述高氯酸与所述低碳醇的体积比为1：(3～5)，抛光电压为15V～20V，抛光温度为0～6℃，抛光时间为3～5min。
进一步的，所述预处理中，先对所述铝基板进行清洗和退火处理再进行抛光处理；
优选地，所述退火处理中，退火温度为300～400℃，退火时间为2～3h。
进一步的，阳极氧化过程结束后经腐蚀铝材、去除阻挡层和干燥得到所述阳极氧化铝模板；
优选地，所述腐蚀铝材包括用氯化铜溶液腐蚀去除铝基板未被氧化的部位；
优选地，所述去除阻挡层包括用酸溶液进行腐蚀的步骤，所述酸溶液优选为质量浓度为2％～8％的磷酸溶液。
进一步的，先对所述阳极氧化铝模板进行植晶处理，然后再进行纳米金刚石的沉积生长过程；
优选地，所述植晶处理包括将所述阳极氧化铝模板置于纳米金刚石悬浮液中吸附纳米金刚石颗粒；
优选地，所述纳米金刚石悬浮液的制备方法包括以下步骤：将所述纳米金刚石粉分散于分散剂中得到所述纳米金刚石悬浮液；
优选地，所述分散剂包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液；
优选地，所述分散剂的浓度为10-7～10-4mol/L，pH值为2～8；
优选地，所述纳米金刚石悬浮液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％～0.5％；
优选地，所述吸附为超声吸附；
优选地，超声吸附时间为15～25min。
进一步的，所述沉积法包括化学气相沉积法；
优选地，所述化学气相沉积法包括热丝化学气相沉积法或微波等离子化学气相沉积法，优选为热丝化学气相沉积法；
优选地，所述热丝化学气相沉积法的工艺过程包括：以氢气和甲烷为反应气体，氢气流量790～810sccm/min，甲烷流量为30～38sccm/min，沉积气压为1300～1600Pa，沉积时间2～3h，灯丝功率6000～7200W，丝样距7～25mm。
进一步的，所述制备方法包括在生长纳米金刚石阵列后去除阳极氧化铝模板的步骤；
优选地，用酸溶液腐蚀去除所述阳极氧化铝模板；
优选地，所述酸溶液包括硫酸，所述硫酸的浓度优选为0.8～1.2mol/L。
一种纳米金刚石阵列，利用上述制备方法制备得到。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的纳米金刚石阵列的制备方法，采用阳极氧化铝模板为基底，利用沉积法在其上生长纳米金刚石阵列。该制备方法相对于传统的石墨转化的方法而言，避免使用苛刻的转化条件，提高了可操作性。该制备方法相对于传统的以硅为基底的制作工艺而言，避免了对纳米金刚石的刻蚀过程，因此，本发明提供的制备方法工艺步骤简单，且生长条件容易控制，因此可以制备得到的高密度、高纯度以及规则有序的纳米金刚石阵列，该纳米金刚石阵列中的阵列的结构尺寸在5～150nm之间，密度为3×1011cm-1～9×1011cm-1，其阵列结构的尺寸不超过10nm，保持了高度的一致性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明的一个方面提供了一种纳米金刚石阵列的制备方法，以阳极氧化铝模板为基底利用沉积法生长制备所述纳米金刚石阵列。
本发明提供的纳米金刚石阵列的制备方法，采用阳极氧化铝模板为基底，利用沉积法在其上生长纳米金刚石阵列。该制备方法相对于传统的石墨转化的方法而言，避免使用苛刻的转化条件，提高了可操作性。该制备方法相对于传统的以硅为基底的制作工艺而言，避免了对纳米金刚石的刻蚀过程，因此，本发明提供的制备方法工艺步骤简单，且生长条件容易控制，因此可以制备得到的高密度、高纯度以及规则有序的纳米金刚石阵列，密度为3×1011cm-1～9×1011cm-1，该纳米金刚石阵列中的阵列的结构尺寸在5～150nm之间，其阵列结构的尺寸不超过10nm，保持了高度的一致性。
在本发明的一个实施方式中，所述阳极氧化铝模板的制备方法包括对铝基板进行阳极氧化，所述阳极氧化的过程包括第一次阳极氧化、去除第一次阳极氧化后的氧化层和第二次阳极氧化；可选地，所述第一次阳极氧化和所述第二次阳极氧化中所用的电解液包括草酸溶液、硫酸溶液、铬酸溶液或磷酸溶液。
在本发明的一个实施方式中，所述第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，用作电解液的草酸溶液的浓度均为0.35mol/L～0.45mol/L，氧化电压均为40V～60V；可选地，所述第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，用作电解液的硫酸溶液的质量浓度均为13％～17％，氧化电压均为15V～25V；可选地，所述第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，用作电解液的磷酸溶液的质量浓度均为3％～7％，氧化电压均为35V～45V。
在本发明的一个实施方式中，所述去除第一次阳极氧化后的氧化层的方法包括腐蚀法；可选地，腐蚀法中所用的腐蚀液为主要由磷酸和铬酸组成的腐蚀酸；可选地，所述腐蚀酸中，所述磷酸的质量浓度为5.5％～6.5％，所述铬酸的质量浓度为1.5％～2％；可选地，腐蚀过程中的腐蚀电压为38～52V；可选地，所述第一次阳极氧化工艺和第二次阳极氧化工艺相同。
上述实施方式提供的阳极氧化铝模板的制备方法，是通过精确控制阳极氧化过程中的电压以及电解液的浓度以实现对模板的孔径和密度的精确控制。利用该方法制备得到的阳极氧化铝模板，其纳米孔洞密度为3×1011cm-1～9×1011cm-1，结构在5～150nm之间，且当采用特定的电解液浓度和特定的电压时，其孔洞结构的均一性较好，其纳米孔洞结构的尺寸不超过10nm，保持了高度的一致性。
另外，在上述实施方式中，通过采用两步氧化法进行氧化，并去除第一次阳极氧化后得到的氧化层，可以消除铝基板表面更多的缺陷，使通过第二次阳极氧化后得到的纳米结构的氧化层的尺寸更加均匀。
通过优化两步氧化中的各步骤的工艺参数可以得到锥柱阵列结构的阳极氧化铝模板，进而利用该锥柱阵列结构的阳极氧化铝模板得到纳米金刚石锥阵列。
在上述实施方式中，第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，草酸的浓度非限制性的例如可以为0.35mol/L、0.37mol/L、0.4mol/L、0.42mol/L或0.45mol/L；电压非限制性的例如可以为：38V、40V、42V、44V、46V、48V、50V或52V。
在上述实施方式中，第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，硫酸溶液的质量浓度非限制性的例如可以为13％、14％、15％、16％或17％；氧化电压非限制性的例如可以为15V、17V、20V、22V或25V。
在上述实施方式中，第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，磷酸溶液的质量浓度非限制性的例如可以为3％、4％、5％、6％或7％；氧化电压非限制性的例如可以为38V、40V、42V或45V。
在上述实施方式的去除氧化层中，腐蚀酸中的磷酸的质量浓度非限制性的例如可以为5.5％、5.7％、6％、6.2％或6.5％；铬酸的质量浓度非限制性的例如可以为1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％；电压非限制性的例如可以为：38V、40V、42V、44V、46V、48V、50V或52V。
在本发明的一个实施方式中，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中的氧化时间均为1.3～1.7h。通过控制第一次阳极氧化和第二次阳极氧化的氧化时间，可以更进一步提高得到的纳米氧化层的均匀性。
在本发明的一个实施方式中，所述铝基板先经过预处理后再进行氧化处理。先对铝基板进行预处理以去除铝基板的表面脏污及缺陷，以减少制备得到的阳极氧化铝模板的缺陷。
在本发明的一个实施方式中，所述预处理包括抛光的步骤；优选地，所述抛光包括电化学抛光；优选地，所述电化学抛光中抛光液为高氯酸和低碳醇的混合液。低碳醇包括但不限于乙醇、甲醇和丙醇等。
在本发明的一个实施方式中，所述高氯酸与所述乙醇的体积比为1：(3～5)，抛光电压为15V～20V，抛光温度为0～6℃，抛光时间为3～5min。通过优化抛光工艺，可以进一步减少铝基板表面的缺陷。
在本发明的一个实施方式中，所述预处理中，先对所述铝基板进行清洗和退火处理再进行抛光处理；优选地，所述清洗包括用有机溶剂对所述铝基板进行清洗，所述有机溶剂优选为丙酮，所述清洗优选为超声清洗。通过清理，可以去除铝基板表面的油污，便于后续的阳极氧化处理。
在本发明的一个实施方式中，所述退火处理中，退火温度为300～400℃，退火时间为2～3h。经过退火处理，消除铝基板的内部缺陷，进一步提得到的阳极氧化铝模板尺寸的均匀性。
在本发明的一个实施方式中，阳极氧化过程结束后经腐蚀铝材、去除阻挡层和干燥得到所述阳极氧化铝模板；优选地，所述腐蚀铝材包括用氯化铜溶液腐蚀去除铝基板未被氧化的部位；优选地，所述去除阻挡层包括用酸溶液进行腐蚀的步骤，所述酸溶液优选为质量浓度为5％的磷酸溶液。去除铝基板未被氧化的部位以及阻挡层，可以得到薄膜状的阳极氧化铝模板，该阳极氧化铝模板更适于在高温下制备纳米金刚石阵列。其中，阻挡层是指阳极氧化铝模板底部的氧化铝。
在本发明的一个实施方式中，先对所述阳极氧化铝模板进行植晶处理，然后再进行纳米金刚石的沉积生长过程；可选地，所述植晶处理包括将所述阳极氧化铝模板置于纳米金刚石悬浮液中吸附纳米金刚石颗粒；可选地，所述纳米金刚石悬浮液的制备方法包括以下步骤：将所述纳米金刚石粉分散于分散剂中得到所述纳米金刚石悬浮液；可选地，所述分散剂为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液；可选地，所述分散剂的浓度为10-7～10- 4mol/L，pH值为2～8；可选地，所述纳米金刚石悬浮液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％～0.5％；可选地，所述吸附为超声吸附；可选地，超声吸附时间为15～25min。通过植晶处理可以在阳极氧化铝模板中种植晶种，可以促进后续金刚石阵列的生长。利用超声吸附的工艺进行植晶处理，工艺过程简单，且纳米金刚石颗粒的吸附性较好。
在本发明的一个实施方式中，所述沉积法包括化学气相沉积法；可选地，所述化学气相沉积法包括热丝化学气相沉积法或微波等离子化学气相沉积法，优选为热丝化学气相沉积法；可选地，所述热丝化学气相沉积法的工艺过程包括：以氢气和甲烷为反应气体，氢气流量790～810sccm/min，甲烷流量为30～38sccm/min，沉积气压为1300～1600Pa，沉积时间2～3h，灯丝功率6800～7200W，丝样距7～25mm。利用热丝化学气相沉积法可以进一步提高制备出的纳米金刚石阵列的密度、纯度以及阵列的规则的有序性。热丝化学气相沉积法操作简单、成本低廉，适合规模化生产。
在本发明的一个实施方式中，所述制备方法包括在生长纳米金刚石阵列后去除阳极氧化铝模板的步骤；可选地，用酸溶液腐蚀去除所述阳极氧化铝模板；可选地，所述酸溶液包括硫酸，所述硫酸的浓度优选为0.8～1.2mol/L。
本发明的另一个方面提供了一种纳米金刚石阵列，利用上述制备方法制备得到。该纳米金刚石阵列具有阵列尺寸均一的优点。
下面将结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，包括以下步骤：
步骤a)预处理：将纯度为99.99％、厚度为0.15mm的高纯度铝片，在丙酮中超声清洗5分钟，除去表面的油污，然后置于马沸炉中进行退火处理，退火温度300-400℃，退火时间为2-3小时；之后将退火冷却后的铝片进行电解抛光，铝片为阳极，铂为阴极，抛光液为高氯酸和乙醇体积比为1：4的混合液，抛光工艺为：电压15-20V，温度为0-6℃，抛光时间为3-5min；
步骤b)第一次阳极氧化：将预处理好的铝片作为阳极，铂片作为阴极，以0.4mol/L的草酸溶液为电解液进行第一次阳极氧化，在40V的电压作用下氧化1.5小时；
步骤c)去氧化层：用6wt％磷酸和1.8wt％铬酸的混合溶液去除第一次阳极氧化形成的氧化膜，然后用依次用去离子水和乙醇清洗，氮气吹干备用；
步骤d)第二次阳极氧化：用步骤c)中所得铝片作为阳极，铂片作为阴极，0.4mol/L的草酸溶液中进行第二次阳极氧化，电压40V，氧化时间1.5h；
步骤e)腐蚀铝材：用饱和的氯化铜溶液将第二次阳极氧化后的反面未被氧化的铝材去除；
步骤f)去除阻挡层：用浓度为5wt％的H3PO4溶液进行阻挡层的去除，时间为2.5h，之后取出依次用去离子水和乙醇清洗，氮气吹干，即得阳极氧化铝模板；
步骤g)植晶处理：将步骤f)所得阳极氧化铝模板置于纳米金刚石悬浮液中进行超声吸附20min，取出用氮气吹干备用；
步骤h)生长纳米金刚石层：将吸附纳米金刚石颗粒的阳极氧化铝模板置于热丝化学气相沉积设备中进行生长，生长参数如下，以氢气和甲烷为反应气体，氢气和甲烷的流向分别为800sccm和32sccm，沉积气压为1500Pa，灯丝功率为6900W，丝样距为15mm，采用石墨作为水冷台，沉积时间为2.5小时；
步骤i)去除阳极氧化铝模板：将生长有纳米金刚石层的阳极氧化铝模板置入1mol/L的硫酸中，去除阳极氧化铝模板，即得纳米金刚石阵列。
实施例2
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，与实施例1提供的制备方法相比，本实施例中的第一次阳极氧化过程中的电压为50V，第二次阳极氧化过程中的电压也为50V，其余工艺参数与实施例1相同。
实施例3
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，与实施例1提供的制备方法相比，本实施例中的第一次阳极氧化过程中的电压为60V，第二次阳极氧化过程中的电压也为60V，其余工艺参数与实施例1相同。
实施例4
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，与实施例1提供的制备方法相比，本实施例中的第一次阳极氧化过程中的电解液为15wt％的硫酸，电压为20V；第二次阳极氧化过程中的电解液为15wt％的硫酸，电压为20V；其余工艺参数与实施例1相同。
实施例5
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，与实施例1提供的制备方法相比，本实施例中的第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中的氧化时间均为2h，其余工艺参数与实施例1相同。
实施例6
本实施例是一种纳米金刚石阵列的制备方法，与实施例5提供的制备方法相比，本实施例中的第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中的电解液均为5wt％的磷酸，其余工艺参数与实施例5相同。
对比例1
一种是采用阳极氧化铝模板(AAO)灌装石墨后在高温高压的实验条件下转化得到，温度一般为1100～3000℃，压力一般为5～10Gpa。
对比例2
热丝化学气相沉积法用在硅基底上生长一层金刚石薄膜，之后添加偏压刻蚀制备得到。
分别用显微镜测量实施例1-6和对比例1和2中的纳米金刚石阵列的尺寸，测量结果列于表1。
表1各实施例和对比例测量结果
从表1的数据可以看出，利用本发明提供的制备方法得到的纳米金刚石阵列中，其阵列的尺寸分别较为均匀，尺寸范围波动不大，尺寸差不超过10nm。而利用对比例1和2中的常规技术方法得到的纳米金刚石阵列中，其阵列的尺寸范围较大，尺寸差超过1000nm。
通过上述说明，本发明提供的纳米金刚石阵列的制备方法具有一下优点：
1)实用性强，可以大规模的生产，适合纳米金刚石锥阵列的工业化生产应用；
2)成本低，只需要廉价铝片作为原料来制备阳极氧化铝模板；
3)可以制备大面积高度有序、纳米锥尺寸均一并且尺寸可以控制的高密度的纳米金刚石锥阵列，该阵列在生物医学领域和场发射等有着广阔的应用前景。
因此，该制备方法操作简单、成本低廉，适合规模化生产。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种纳米金刚石阵列的制备方法，其特征在于，以阳极氧化铝模板为基底利用沉积法生长制备所述纳米金刚石阵列。
2.根据权利要求1所述的纳米金刚石阵列的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化铝模板的制备方法包括对铝基板进行阳极氧化，所述阳极氧化的过程包括第一次阳极氧化、去除第一次阳极氧化后的氧化层和第二次阳极氧化；
优选地，所述第一次阳极氧化和所述第二次阳极氧化中所用的电解液包括草酸溶液、硫酸溶液、铬酸溶液或磷酸溶液；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中，用作电解液的草酸溶液的浓度均为0.35mol/L～0.45mol/L，氧化电压均为40V～60V；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中，用作电解液的硫酸溶液的质量浓度均为13％～17％，氧化电压均为15V～25V；
优选地，所述第一次阳极氧化过程和第二次阳极氧化过程中，用作电解液的磷酸溶液的质量浓度均为3％～7％，氧化电压均为35V～45V；
优选地，去除第一次阳极氧化后的氧化层的方法包括腐蚀法；
优选地，腐蚀法中所用的腐蚀液为主要由磷酸和铬酸组成的腐蚀酸；
优选地，所述腐蚀酸中，所述磷酸的质量浓度为5.5％～6.5％，所述铬酸的质量浓度为1.5％～2％；
优选地，腐蚀过程中的腐蚀电压为38～52V；
优选地，所述第一次阳极氧化工艺和第二次阳极氧化工艺相同。
3.根据权利要求2所述的阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于，所述第一次阳极氧化过程和所述第二次阳极氧化过程中的氧化时间均为1.3～1.7h。
4.根据权利要求2所述的阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于，所述铝基板先经过预处理后再进行氧化处理；
优选地，所述预处理包括抛光的步骤；
优选地，所述抛光包括电化学抛光；
优选地，所述电化学抛光中抛光液为高氯酸和低碳醇的混合液，所述高氯酸与所述低碳醇的体积比为1：(3～5)，抛光电压为15V～20V，抛光温度为0～6℃，抛光时间为3～5min。
5.根据权利要求4所述的阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于，所述预处理中，先对所述铝基板进行清洗和退火处理再进行抛光处理；
优选地，所述退火处理中，退火温度为300～400℃，退火时间为2～3h。
6.根据权利要求2所述的阳极氧化铝模板的制备方法，其特征在于，阳极氧化过程结束后经腐蚀铝材、去除阻挡层和干燥得到所述阳极氧化铝模板；
优选地，所述腐蚀铝材包括用氯化铜溶液腐蚀去除铝基板未被氧化的部位；
优选地，所述去除阻挡层包括用酸溶液进行腐蚀的步骤，所述酸溶液优选为质量浓度为2％～8％的磷酸溶液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纳米金刚石阵列的制备方法，其特征在于，先对所述阳极氧化铝模板进行植晶处理，然后再进行纳米金刚石的沉积生长过程；
优选地，所述植晶处理包括将所述阳极氧化铝模板置于纳米金刚石悬浮液中吸附纳米金刚石颗粒；
优选地，所述纳米金刚石悬浮液的制备方法包括以下步骤：将所述纳米金刚石粉分散于分散剂中得到所述纳米金刚石悬浮液；
优选地，所述分散剂包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液；
优选地，所述分散剂的浓度为10-7～10-4mol/L，pH值为2～8；
优选地，所述纳米金刚石悬浮液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％～0.5％；
优选地，所述吸附为超声吸附；
优选地，超声吸附时间为15～25min。
8.根据权利要求7所述的纳米金刚石阵列的制备方法，其特征在于，所述沉积法包括化学气相沉积法；
优选地，所述化学气相沉积法包括热丝化学气相沉积法或微波等离子化学气相沉积法，优选为热丝化学气相沉积法；
优选地，所述热丝化学气相沉积法的工艺过程包括：以氢气和甲烷为反应气体，氢气流量790～810sccm/min，甲烷流量为30～38sccm/min，沉积气压为1300～1600Pa，沉积时间2～3h，灯丝功率6000～7200W，丝样距7～25mm。
9.根据权利要求1-6任一项所述的纳米金刚石阵列的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括在生长纳米金刚石阵列后去除阳极氧化铝模板的步骤；
优选地，用酸溶液腐蚀去除所述阳极氧化铝模板；
优选地，所述酸溶液包括硫酸，所述硫酸的浓度优选为0.8～1.2mol/L。
10.一种纳米金刚石阵列，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
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