鋁高壓陽(yáng)極氧化多孔膜的制備、表征與應(yīng)用研究.pdf

1、本文重點(diǎn)研究了混合酸電解液體系中，電解質(zhì)組分、濃度與鋁高壓陽(yáng)極氧化多孔膜形貌(孔徑、孔密度、孔形狀)之間的關(guān)系，并對(duì)所制備的大孔膜的應(yīng)用研究進(jìn)行了初步探討，主要研究結(jié)果如下： 1.首次采用三種或四種電解質(zhì)構(gòu)成的的混合電解液體系對(duì)鋁進(jìn)行高壓陽(yáng)極氧化(HVA)，獲得了孔徑在100-500nm，孔密度為108-109個(gè)/cm2，孔形狀為圓形或規(guī)則多邊形的大孔陽(yáng)極氧化膜。高壓陽(yáng)極氧化膜(HVAF)的截面掃描電鏡(SEM)顯示，這種高壓陽(yáng)

2、極氧化多孔膜呈多孔層與致密層的雙層結(jié)構(gòu)，致密層厚度約為500nm，多孔層厚度可達(dá)幾十微米，孔通道之間相互平行，且垂直于鋁基底和致密層。通過(guò)改變電解液的構(gòu)成或改變組分的含量，既可以改變鋁高壓陽(yáng)極氧化多孔膜的孔徑大小，又可以使多孔膜的孔形狀發(fā)生變化。這種直徑介于納米和微米之間的鋁高壓陽(yáng)極氧化多孔膜在材料的制備和功能性應(yīng)用方面有著廣泛的應(yīng)用前景。 2.通過(guò)在混酸液中添加一定濃度的聚四氟乙烯(PTFE)乳化液，采用高壓陽(yáng)極氧化法在鋁表面

3、獲得了PTFE/Al2O3復(fù)合氧化膜，SEM和X射線能量散射譜(EDS)分析結(jié)果表明，PTFE以納米小顆粒的形式復(fù)合進(jìn)入了HVAF的膜孔之中，當(dāng)PTFE乳化液的濃度增大到1.5ml/L，PTFE小顆粒可以完全填充膜孔。 3.在TiO2的溶膠體系中，分別采用浸漬法、直流電解法、交流電解法在HVAF膜表面直接制備納米結(jié)構(gòu)的TiO2，納米TiO2分別以納米顆粒狀、短納米柱狀，納米線狀形成在HVAF上。其中交流電解法可以在HVAF表面獲

4、得定向生長(zhǎng)的TiO2納米線，其長(zhǎng)度約為1000nm，較前兩者具有較高的比表面積，在紫外光的輻照下，TiO2納米線對(duì)0.2mM的十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)水溶液具有較好的降解作用。 4.采用陽(yáng)極極化曲線、SEM、X射線衍射(XRD)研究了鋁在混酸液中形成規(guī)則多邊形多孔膜的過(guò)程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鋁在四組分構(gòu)成的混酸液中，大孔HVAF的生長(zhǎng)過(guò)程大致可以分為三步：(a)伴隨著陽(yáng)極氧化電流密度的增大，鋁表面迅速形成一層阻擋層和多孔層的雙層結(jié)構(gòu)