Anodizations multi-emerger simultánea y sesgos inversa escalera-como destacamento de anódico de aluminio óxidos sulfúricos y electrolito de ácido oxálico

AAOs que fueron formados por anodización Al sustrato en un electrolito ácido, han despertado gran interés en diversas ciencia fundamental y la industria, por ejemplo, duro para nanotubos/nanohilos de^{1,2,3 , 4 , 5}, energía almacenamiento dispositivos^6,7,8,9, bio-detección^10,11, filtrado de aplicaciones^{12,13 , 14}, máscaras para la evaporación o grabado^15,16,17y humedad capacitivos Sensores^{18,19,20,21 ,22}, debido a su estructura de panal uno ordenado, alto cociente de aspecto de interconectivos y propiedades mecánicas superiores²³. Para aplicar nanoporosos AAOs a estas diversas aplicaciones, deben ser formas independientes con un gran y largo alcance matriz ordenada de interconectivos. En este sentido, estrategias para la obtención de AAOs deben considerar formación (anodizado) y separación (separar) los procedimientos.

En el punto de vista de la formación de la AAO, anodización suave (en lo sucesivo como MA) fue establecida en electrolitos ácido sulfúrico, oxálico y fosfórico^{23,24,25,26 ,27}. Sin embargo, los procesos MA exhibieron bajo rendimientos de fabricación AAO debido a su tasa de crecimiento lento según intensidades relativamente bajas de tensión anódica, que deterioraría aún más a través de un proceso de dos pasos MA para mejorar la periodicidad de interconectivos^{28 ,29}. Así, técnicas de anodizado duro (HA) se propusieron como alternativas de MA aplicando tensión anódica superior (electrolito ácido oxálico/sulfúrico) o utilizando concentrado electrólito (ácido fosfórico)^{30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40}. HA procesos muestran mejoras distintas de las tasas de crecimiento, así como arreglos periódicos, mientras que dando por resultado AAOs más frágiles, y la densidad de interconectivos reducido³⁰. Además, un caro sistema de refrigeración se requiere para disipar el calentamiento de Joule causada por la alta densidad de corriente³¹. Estos resultados restringen la aplicabilidad potencial de las AAOs mediante procesos HA.

Para separar una AAO de la superficie correspondiente de Al placa, ataque químico selectivo del sustrato Al restante fue utilizada más ampliamente en el MA y HA procesos con productos químicos tóxicos, como el cloruro de cobre^{35,39 ,41,42} o mercurio cloruro^{16,17,43,44,45,46, 47 , 48 , 49}. sin embargo, este método induce efectos secundarios desventajosos, por ejemplo, un tiempo de reacción proporcional al espesor remanente de Al, contaminación de AAO por iones de metales pesados, residuos nocivos a los entornos natural de cuerpo humano y el uso ineficiente de recursos valiosos. Por lo tanto, se hicieron muchos intentos para lograr el desprendimiento directo de un AAO. Aunque tanto tensión catódica delaminación^50,51 tensión anódica impulso de separación^{7,41,42,52, 53,54,55} presentan un mérito que el resto Al sustrato puede ser reutilizado, la técnica anterior tarda casi comparable con los métodos de ataque químico⁵⁰. A pesar de la clara reducción del tiempo de procesamiento, productos químicos nocivos y altamente reactivos, para ejemplos butanedione o ácido perchloric, fueron utilizados como separar electrólitos en las últimas técnicas⁵⁵, donde una limpieza adicional procedimiento es necesario debido al electrolito cambiando entre el procedimiento de anodización y desprendimiento. Especialmente, las conductas y calidad de las AAOs independientes desprendimiento severamente influyen en el espesor. En el caso de la AAO con grueso relativamente más fino, uno individual puede contener grietas o aberturas.

Todos los enfoques experimentales mencionados anteriormente se han aplicado a una “solo-superficie” de la muestra Al, excluyendo la superficie con fines de protección e ingeniería y esta función de las limitaciones críticas de tecnologías convencionales objetos expuestos de la fabricación de la AAO en términos de rendimiento, así como tratamiento, que también influye en la potencial aplicabilidad de la AAOs^56,57.

Para satisfacer la creciente demanda en los campos relacionados con la AAO en términos de producción fácil, alta y verdes enfoques tecnológicos, previamente registrados en SMSA y desprendimiento directo a través de SRBs⁵⁶ de sulfúrico y ácido oxálico⁵⁷ electrolito, respectivamente. Es un hecho bien conocido que se pueden formar plurales AAOs en varias superficies del substrato Al sumergidos en electrolitos ácidos. Sin embargo, SRBs, una distinción clave de nuestros métodos, permiten la separación de esos AAOs de las correspondientes superficies múltiples del sustrato en el mismo electrolito ácido utilizado para las SMSAs indicando la producción en masa, simplicidad y tecnología verde características. Nos gustaría señalar que la separación de SRBs es una estrategia óptima para plurales AAOs fabricado por SMSAs^56,57 y aún válida para espesores relativamente más delgadas de AAOs⁵⁷ en comparación con deslaminación catódica (es decir, constante sesgo inverso) de la solo-superficief «> 51. Finalmente, una secuencia de la unidad de las SMSAs combinados secuencialmente con desprendimiento de SRBs se puede aplicar varias veces al mismo Al substrato, evitando procedimientos complicados y productos químicos tóxicos/reactivos, que refuerza las ventajas de nuestro estrategias y también garantiza el uso eficiente de los recursos naturales.