Anodizations multi superfície simultâneas e preconceitos reversa da escada, como desprendimento de óxidos de alumínio anódico em ácido sulfúrico e ácido oxálico eletrólito

AAOs formada pela anodização Al substrato em um eletrólito de ácido, têm atraído grande interesse em diversas ciências fundamentais e da indústria, por exemplo, a difícil modelos para nanofios de^{1,2,3 , 4 , 5}, energia armazenamento dispositivos^6,7,8,9, bio-detecção^10,11, filtragem de aplicações^{12,13 , 14}, máscaras para evaporação e/ou gravura^15,16,17e umidade capacitivos sensores^{18,19,20,21 ,22}, devido à sua estrutura de favo de mel Self ordenada, alta proporção de nanoporos e propriedades mecânicas superiores²³. Para aplicar o nanoporous AAOs estas várias aplicações, devem ser formas autônomas com um altamente e matriz ordenada de longo alcance de nanoporos. A este respeito, estratégias para a obtenção AAOs considere formação (anodização) e separação (desanexar) procedimentos.

No ponto de vista da formação AAO, anodização suave (doravante como MA) estava bem estabelecida sob eletrólitos ácidos fosfórico, sulfúrico e oxálico^{23,24,25,26 ,},²⁷. No entanto, processos de MA exibiram baixos-rendimentos de fabricação AAO devido a sua taxa de crescimento lento dependendo relativamente baixas intensidades de tensões anódicos, que iria deteriorar-se ainda mais através de um processo de duas etapas MA para melhorar a periodicidade dos nanoporos^{28 ,29}. Assim, técnicas de anodização dura (HA) foram propostas como alternativas de MA aplicando umas mais altas tensões anódicos (eletrólito de ácido oxálico/Ácido sulfúrico) ou usando o eletrólito (ácido fosfórico) mais concentrada^{30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40}. HA processos mostram melhorias distintas de taxas de crescimento, bem como arranjos periódicos, Considerando que resultando AAOs tornou-se mais frágil, e uma densidade populacional de nanoporos foram reduzidas de³⁰. Além disso, um caro sistema de refrigeração é necessário para dissipar o aquecimento de Joule causado por alta densidade de corrente³¹. Estes resultados restringem a aplicabilidade potencial do AAOs através de processos HA.

Para separar um AAO de superfície correspondente da placa de Al, decapagem química seletiva do substrato restante Al mais amplamente foi utilizada em processos de MA e HA, usando produtos químicos tóxicos, tais como cloreto de cobre^{35,39 ,41,42} ou mercúrio cloreto^16,17,,^43,44,,^{45,46, 47 , 48 , 49}. no entanto, este método induz indesejáveis efeitos colaterais, por exemplo, um tempo de reação proporcional a espessura restante da Al, contaminação da AAO por íons de metais pesados, resíduos nocivos aos ambientes do corpo humano/natural e o uso ineficiente de recursos valiosos. Portanto, muitas tentativas foram feitas para a realização de desprendimento direto de um AAO. Embora tanto a tensão catódica delaminação^50,51 e a tensão anódica pulso destacamento^{7,41,42,52, 53,54,55} apresentam um mérito que os restante Al substrato pode ser reutilizado, a antiga técnica leva tempo quase comparável com os métodos de decapagem química⁵⁰. Não obstante a clara redução do tempo de processamento, produtos químicos prejudiciais e altamente reativos, por exemplos butanodiona e/ou ácido perclórico, foram usados como desanexação de eletrólitos no último técnicas⁵⁵, onde uma limpeza adicional procedimento é necessário devido o eletrólito mudança entre o processo de anodização e desmontar. Especialmente, a desmontar comportamentos e qualidade do AAOs desanexado severamente influenciam a espessura. No caso da AAO com espessura relativamente mais fina, aquele destacado pode conter rachaduras e/ou aberturas.

Todas as abordagens experimentais listadas acima foram aplicadas a uma “single-superfície” do espécime Al, excluindo fins de proteger/engenharia de superfície e esta característica das limitações de crítica de exposições de tecnologias convencionais de fabricação AAO em termos de rendimento, bem como a capacidade de processamento, que também influencia a aplicabilidade potencial da AAOs^56,57.

Para satisfazer as exigências crescentes nos campos AAO-relacionados em termos de facile, alto rendimento e verdes abordagens tecnológicas, relatamos anteriormente na SMSA e desprendimento direto através de SRBs sob⁵⁶ de ácido sulfúrico e ácido oxálico⁵⁷ eletrólito, respectivamente. É um fato bem conhecido que AAOs plural podem ser formados nas várias superfícies do substrato Al imergido em ácido eletrólitos. No entanto, SRB, uma distinção fundamental dos nossos métodos, habilitar o desprendimento daqueles AAOs das correspondentes multi superfícies do substrato Al no mesmo eletrólito ácido usado para as SMSAs indicando a produção em massa, simplicidade e tecnológica verde características. Gostaríamos de salientar que o destacamento SRB-baseado é uma estratégia ideal para plural AAOs fabricado pela SMSAs^56,57 e ainda válida para espessuras relativamente mais finas da AAOs⁵⁷ quando comparado com delaminação catódica (ou seja, constante polarização reversa) single-superfícief “> 51. Finalmente, uma sequência de unidade consiste as SMSAs sequencialmente combinadas com desapego SRB-baseado pode ser aplicada várias vezes ao mesmo substrato Al, evitando procedimentos complicados e produtos químicos tóxicos/reativa, que reforça as vantagens do nosso estratégias e também garante o uso eficiente dos recursos naturais.