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氧化铝模板的制备工艺及电沉积磁性纳米线的研究

【摘要】: AAO模板法是目前人们制备各种纳米材料的一种主要方法。本文就高度有序的多孔阳极氧化铝(PAA/AAO)模板的制备工艺以及基于AAO模板电沉积磁性纳米线的工作,分别做了以下几个方面的研究: 1.采用二次氧化法在草酸、硫酸和磷酸电解液中制备了高度有序的AAO模板。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对其进行了形貌表征,研究了电解液类型、浓度、温度、氧化电压和时间等因素对AAO模板的有序度、孔间距、孔径及厚度的影响,分析了模板的生长规律。在传统二次氧化法制备有序模板的条件范围外,采用第二次氧化不同于第一次氧化的新工艺(即非对称二次氧化法),在不同的电解液中均制备出了高度有序的AAO模板,并分析了其原理和工艺。在此基础上,通过周期性改变电解液类型制备了同孔间距、不同孔径的周期性可调的AAO模板;通过以1/(?)倍数改变其氧化电压,制备了多级分叉的Y型调制AAO模板。 2.研究了在不剥离铝基的前提下,采用阶梯降压法和反向电压法在原位除去阻挡层的工艺,制备出了通孔的AAO模板。利用FE-SEM对其形貌进行了表征,分析了这两种原位法去阻挡层的原理,讨论了其工艺条件对制备通孔模板的影响,并对其结果进行了比较。 3.利用自制的AAO模板,采用交流电沉积的方法制备了Fe-Co、Fe-Ni、Co-Ni和Fe-Co-Ni铁系合金纳米线,以及在添加甘氨酸的水溶液中制备了Sm-Co稀土-过渡族纳米线。利用FE-SEM、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射分析(XRD)对其进行了表征和分析。分析了在电沉积不同铁系合金纳米线中,Fe2+、Co2+和Ni2+各自的沉积效率。同时还研究了甘氨酸浓度、主盐浓度及浓度比等对制备Sm-Co纳米线中Sm含量的影响;电化学分析表明络合剂能有效正移钐钴共沉积的还原峰,有利于提高Sm3+的沉积效率。

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