Пленки пористого оксида алюминия, полученные методом двухстадийного анодирования
Авторы
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N1/37-43Ключевые слова:
пленки анодного оксида алюминия, двухстороннее анодирование алюминия, пористые мембраны, анодирование при низких температурах, барьерный слойАннотация
Пленки анодного оксида алюминия широко применяемы для получения многих видов органических и неорганических наноматериалов и имеют практическое значение при изучении оптических свойств, синтезированных из них наноматериалов. В данной работе приведен метод двухстороннего двухстадийного анодирования для получения пленок анодного оксида алюминия с периодическими и регулярно расположенными порами. Метод анодного окисления алюминия в растворах кислых электролитов позволяет достаточно легко варьировать параметры пористой структуры Al2O3. В качестве электролита для «мягкого» анодирования пластины алюминия была использована щавелевая кислота, а для предварительного очищения и полирования пластины алюминия были использованы этиловый спирт и раствор ортофосфорной кислоты и хромового ангидрида. Анодирование проводилось при низких температурах, в результате чего удается получить пленку оксида алюминия с высокой степенью упорядочения пор, размеры которых составили от 60 до 110 нм, а расстояние между порами составило в пределах 13–27 нм. Получены спектры поглощения и отражения пористой пленки анодированного алюминия, где наблюдается хорошее поглощение пленок анодированного алюминия в коротковолновой области спектра, а максимальное значение показателя преломления наблюдается в коротковолновой и длинноволновой областях спектра.
Библиографические ссылки
Ismail A.F., Khulbe K.C., Matsuura T. (2015) Gas Separation Membranes, Switz. Springer, New York, 10, 973–978. https://doi.org/10.1007/978-3-319-01095-3
Chiu W.V., Park I.S., Shqau K., White J.C., Schillo M.C., Ho W.S.W., Dutta P.K., Verweij H. (2011) Post-synthesis defect abatement of inorganic membranes for gas separation. J. Membr. Sci, 377, 182–190. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.04.047
Poelman D., Smet P.F. (2003) Methods for the determination of the optical constants of thin films from single transmission measurements: a critical review. J. Phys. D: Appl. Phys., 36, 1850–1857. https://doi.org/10.1088/0022-3727/36/15/316
Cooper C.A., Lin Y.S. (2002) Microstructural and gas separation properties of CVD modified mesoporous γ-alumina membranes. J. Membr. Sci., 195, 35–50. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(01)00508-7
Wang H., Zhang L., Gavalas G.R. (2000) Preparation of supported carbon membranes from furfuryl alcohol by vapor deposition polymerization. J. Membr. Sci., 177, 25–31. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(00)00444-0
Lee W., Park S.J. (2014) Porous anodic aluminum oxide: anodization and templated synthesis of functional nanostructures. Chem. Rev., 114, 7487–7556. https://doi.org/10.1021/cr500002z
Iravani S. (2023) Surfactant-free synthesis of metal and metal oxide nanomaterials: a perspective. RSC Sustainability, 1, 72–82. https://doi.org/10.1039/d2su00088a
Li Z., Wei H., Chen D., Chang M., Hu H., Ye X., Zhang Y., Wen W., Wang M. (2021) Optical properties of multicolor, hierarchical nanocomposite films based on anodized aluminum oxide. Opt. Mater., 111, 110557. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110557
Wei H., Xu Q., Chen D., Chen M., Chang M., Ye X. (2022) Lowered infrared emittance and enhanced thermal stability of solar selective absorption properties of anodic aluminum oxide photonic crystal coatings. Sol. Energy, 241, 592–600. https://doi.org/10.1016/j.solener.2022.06.041
Roslyakov I.V., Kolesnik I.V., Evdokimov P.V., Skryabina O.V., Garshev A.V., Mironov S.M., Stolyarov V.S., Baranchikov A.E., Napolskii K.S. (2021) Microhotplate catalytic sensors based on porous anodic alumina: operando study of methane response hysteresis. Sensor. Actuator. B Chem., 330, 129307. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.129307
Pan M., Cooper C., Lin Y.S., Meng G.Y. (1999) CVD modification and vapor/gas separation properties of nanoporous alumina membranes. J. Membr. Sci., 158, 235–241. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(99)00016-2
Wang X., Wang J., Jiang Z., Tao D., Zhang X., Wang C. (2021) Silver loaded anodic aluminum oxide dual-bandgap heterostructure photonic crystals and their application for surface enhanced Raman scattering. Appl. Surf. Sci., 544, 148881. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.148881
Shi L., Jia F., Wang L., Jalalah M., Al-Assiri M.S., Gao T., Harraz F.A., Li G. (2021) Fabrication of an artificial ionic gate inspired by mercury-resistant bacteria for simple and sensitive detection of mercury ion. Sensor. Actuator. B Chem., 326, 128976. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128976
Zhang X., Zhang J., Han X., Wang S., Hao L., Zhang C., Fan Y., Zhao J., Jiang R., Ren L. (2023) A photothermal therapy enhanced mechano-bactericidal hybrid nanostructured surface. J. Colloid Interface Sci., 645, 380–390. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.04.148
Thao D.T.V., Weng W.T., Hieu N.V., Chang C.C., Wang G.J. (2022) A flexible and stretchable photonic crystal film with sensitive structural color-changing properties for spoiled milk detection. Food Chem. X, 16, 100526. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2022.100526
Ruiz-Clavijo A., Caballero-Calero O., Martin-Gonzalez M. (2021) Revisiting anodic alumina templates: from fabrication to applications. Nanoscale, 13, 2227–2265. https://doi.org/10.1039/D0NR07582E
Wangkasem P., Rojananan S. (2015) Mechanical and Electrical Properties of Aluminium Alloy by Cryorolling Process. The International Journal of Advanced Culture Technology, 3(1), 46-51. https://doi.org/10.17703/IJACT.2015.3.1.46
Liu Y., Wang H.H., Indacochea J.E., Wang M.L. (2011) A colorimetric sensor based on anodized aluminum oxide (AAO) substrate for the detection of nitroaromatics. Sensors and Actuators B: Chemical, 160(1), 1149-1158. https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.09.040
Hierro-Rodriguez A., Rocha-Rodrigues P., Valdés-Bango F., Alameda J.M., Jorge P.A.S., Santos J.L., Araujo J.P., Teixeira J.M., Guerreiro A. (2015) On the anodic aluminium oxide refractive index of nanoporous templates. Journal of Physics D: Applied Physics, 48(45), 455105. https://doi.org/ 10.1088/0022-3727/48/45/455105.
Koushki E., Mousavi S.H., Jafari Mohammadi S.A., Majles Ara M.H., Oliveira P.W. (2015) Optical properties of aluminum oxide thin films and colloidal nanostructures. Thin solid films, 592, 81-87. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.09.003
Seredin P.V., Lenshin A.S., Kashkarov V.M., Lukin A.N., Arsentiev I.N., Bondarev A.D., Tarasov I.S. (2015) Ultrathin nano-sized Al2O3 strips on the surface of por-Si. Materials Science in Semiconductor Processing, 39, 551-558. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.05.067
