Eşzamanlı çoklu yüzeyleri anodization merdiven gibi ters önyargıları sökümleri tarafından takip yoluyla nanoporous anodik alüminyum oksit imalatı için bir protokol sunulmuştur. Art arda bir facile sergilenmesi aynı alüminyum substrat, yüksek verim ve çevre temiz strateji uygulanabilir.
İki adım anodization üzerinde raporlama sonrasında, nanoporous anodik alüminyum oksit (AAOs) yaygın olarak temel bilimler ve endüstriyel uygulamalar nanopores ile kendi periyodik düzenleme sayesinde, çok yönlü alanlarında kullanılmıştır nispeten yüksek En boy oranı. Ancak, şimdiye kadar teknikleri bildirdi hangi olabilir sadece mono-yüzey anodization için geçerli, göstermek önemli dezavantajları, Yani, toksik kimyasallar gerektiren ve değerli doğal kaynakların boşa zaman alıcı gibi karmaşık prosedürleri, . Bu yazıda, nanoporous AAOs geleneksel AAO yöntemleri imalatı neden sınırlamalar üstesinden gelebilir kuzukulağı ve sülfürik asit elektrolit olarak imal etmek facile, verimli ve çevre temiz bir yöntemi göstermektedir. İlk, çoğul AAOs AAOs benzer nitelikleri ile mass-producibility gösteren eşzamanlı çoklu yüzeyleri anodization (SMSA), bir kez de üretilmektedir. İkinci olarak, bu AAOs alüminyum (Al) substrat merdiven gibi ters önyargıları (SRBs) uygulayarak sadelik ve yeşil teknolojik özellikleri ima SMSAs için kullanılan aynı elektrolit olarak ayrılabilir. Son olarak, sırayla SRBs tabanlı dekolmanı ile kombine SMSAs oluşan bir birim sıra hangi bu strateji avantajları güçlendiriyor ve doğal kaynakların verimli kullanımı garanti eder aynı Al substrat için art arda uygulanabilir.
Asidik bir elektrolit Al substrat Eloksal tarafından kuruldu AAOs çeşitli temel bilim ve sanayi, örneğin, sabit Şablonlar nanotüpler/nanowires1,2,3 için yoğun ilgi çekici , 4 , 5, enerji depolama aygıtları6,7,8,9, uygulamaları12,13 filtreleme biyo algılamalı10,11, , 14, buharlaşan ve/veya15,16,17ve kapasitif nem sensörleri18,19,20,21 aşındırma için maskeler ,22, onların kendi kendine sıralı petek yapısı sayesinde, nanopores ve üstün mekanik özellikleri23yüksek en-boy oranı. Bu çeşitli uygulamalar için nanoporous AAOs uygulamak için duran formlarla olması gerektiği bir çok ve sıralı dizi uzun menzilli nanopores. Bu bağlamda, AAOs elde etmek için stratejiler yordamları (ayırma) (Eloksal) oluşumu ve ayrılık düşünmek gerekir.
Bakış açısı AAO oluşumu (bundan sonra anne anılacaktır) hafif anodization sülfürik, kuzukulağı ve fosforik asitli elektrolit23,24,25altında,26 iyi kurulmuş ,27. Ancak, MA işlemler nedeniyle onların yavaş büyüme oranı nispeten düşük yoğunluklarda bağlı olarak AAO imalatı nanopores’periodicity28 geliştirmek için bir iki adım Anne sürecinde daha da bozulabilir anodik voltaj düşük verimleri sergiledi ,29. Böylece, sabit anodization (HA) teknikleri Ma alternatif olarak yüksek anodik voltaj (kuzukulağı/sülfürik asit elektrolit) uygulamak veya daha yoğun elektrolit (fosforik asit)30,31kullanarak teklif edildi, 32,33,34,35,36,37,38,39,40. HA işlemlerini büyüme oranları hem de periyodik düzenlemeler, farklı donanımlar sonuçlanan, ancak AAOs daha kırılgan oldu ve nanopores yoğunluğu azaltılmış30olduğunu göster. Buna ek olarak, pahalı bir soğutma sistemi yüksek akım yoğunluğu31tarafından neden Joule Isıtma gondererek için gereklidir. Bu sonuçlar AAOs HA süreçleri yoluyla potansiyel uygulanabilirliği kısıtlayın.
Bir AAO karşılık gelen Al plaka yüzeyinden ayırmak için kalan Al substrat seçmeli kimyasal aşındırma en çok bakır klorür35,39 gibi zehirli kimyasallar kullanarak hem anne hem de HA süreçlerde kullanılmıştır ,41,42 ya da civa klorür16,17,43,44,45,46, 47 , 48 , 49. ancak, bu yöntem indükler dezavantajlı yan etkileri, örneğin, daha uzun bir reaksiyon zaman Al, kirlenme AAO heavy metal iyonları tarafından insan vücut/doğal ortamlara zararlı kalıntı kalan kalınlığı orantılı ve değerli kaynakların verimsiz kullanımı. Bu nedenle, birçok girişimde bir AAO doğrudan müfreze fark için yapılmıştır. Her ne kadar Katodik voltaj Delaminasyon50,51 ve anodik gerilim dekolmanı7,41,42,52, nabız 53,54,55 mevcut yüzey yeniden olabilir, kalan Al Eski tekniği bu kimyasal aşındırma yöntemleri50ile hemen hemen benzer zaman alır bir hak. Rağmen açık azaltma, uzun işlem süresi, zararlı ve büyük ölçüde reaktif kimyasallar, örnekler butanedione ve/veya Perklorik asit, elektrolit ikinci teknikleri55yılında bir ek temizlik nerede ayırma olarak kullanılmıştır Eloksal ve ayırmayı yordamı arasında değişen elektrolit nedeniyle yordam kullanılır. Özellikle, ayırmayı davranışları ve müstakil AAOs kalitesini ciddi kalınlığını etkiler. Söz konusu olduğunda AAO ile nispeten ince kalınlık, müstakil bir çatlaklar ve/veya diyafram içerebilir.
Yukarıda listelenen tüm deneysel yaklaşımlar bir “tek-yüzey için” Al numune yüzey koruma/mühendislik amaçları ve bu özellik geleneksel teknolojileri sergiler kritik sınırlamaları AAO imalat hariç, uygulanmış olan verim hem de işlenebilirliği açısından hangi de AAOs56,57potansiyel uygulanabilirliği etkiler.
AAO-ilgili alanlarda facile, yüksek verim ve yeşil teknolojik yaklaşımlar açısından artan taleplerini karşılamak için biz daha önce SMSA ve sülfürik56 ve57 kuzukulağı asidi altında SRBs aracılığıyla doğrudan dekolmanı rapor elektrolit, anılan sıraya göre. Çoğul AAOs asidik elektrolit dalmış Al substrat birden çok yüzeylerinde oluşmuş olması iyi bilinen bir gerçektir. Ancak, bu AAOs Al substrat yetişkinlerin, sadelik ve yeşil teknolojik gösteren SMSAs için kullanılan aynı asidik elektrolit içinde karşılık gelen çok yüzeylerden dekolmanı SRBs, bizim yöntemlerden önemli bir ayrım etkinleştirmek özellikleri. Biz dekolmanı SRBs tabanlı çoğul AAOs SMSAs56,57 tarafından ve ne zaman karşılaştırmak ile AAOs57 nispeten ince kalınlıkları için bile geçerli fabrikasyon için en uygun bir strateji olduğuna işaret etmek istiyorum tek-yüzey üzerinde Katodik Delaminasyon (Yani, sürekli geriye doğru önyargı)f “> 51. Son olarak, sırayla SRBs tabanlı dekolmanı ile kombine SMSAs oluşan bir birim sıra art arda karmaşık prosedürler ve avantajları güçlendiriyor toksik/reaktif kimyasallar kaçınarak aynı Al substrat için uygulanabilir bizim stratejileri ve doğal kaynakların verimli kullanımı garanti eder.
Bu yazıda, biz başarıyla facile, yüksek verim ve çevre temiz yöntem nanoporous AAOs SMSA ve mass-producibility olarak önemli ölçüde artırılması için aynı Al substrat için tekrar edilebilir SRBs-dekolmanı imal için gösterdi iyi sınırlı doğal kaynak kullanılabilirliğini. Şekil 1aakışı grafikte gösterildiği gibi AAO imalatı stratejimiz çok yüzeyler durumuna güncellenmiştir geleneksel iki adım anodization dayanır. Elektro-parlatma ve iki adım SMSAs yordamla…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Sulfuric Acid >98% | DUKSAN reagent | 5950 | |
Oxalic Acid Anhydrous, 99.5-100.2% | KANTO chemical | 31045-73 | |
Phosphoric Acid, 85% | SAMCHUN chemical | P0463 | |
Perchloric Acid, 60% | SAMCHUN chemical | P0181 | Highly Reactive |
Chromium(VI) Oxide | Sigma Aldrich | 232653 | Strong Oxidizer |
Ethanol, 95% | SAMCHUN chemical | E0219 | |
Absolute Ethanol, 99.9% | SAMCHUN chemical | E1320 | |
Double Jacket Beaker | iNexus | 27-00292-05 | |
Low Temperature Bath Circulator | JEIO TECH | AAH57052K | |
Programmable DC Power Supply | PNCYS | EDP-3001 | |
Aluminum Plate, >99.99% | Goodfellow | ||
Platinum Cylinder | Whatman | 444685 | |
Pure & Ultra Pure Water System (Deionized Water) | Human Science | Pwer II & HIQ II |