JoVE Logo
Auteurs
Contactez-nous

S'identifier

Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.

Dans cet article

  • Résumé
  • Résumé
  • Introduction
  • Protocole
  • Résultats
  • Discussion
  • Déclarations de divulgation
  • Remerciements
  • matériels
  • Références
  • Réimpressions et Autorisations

Résumé

Un protocole de fabrication d’oxydes d’aluminium anodique nanoporeux via simultanée multi-surfaces anodisation, suivi par des détachements d’escalier comme biais inverse est présenté. Il peut être appliqué à plusieurs reprises le même substrat d’aluminium, présentant un facile, rendement élevé et écologiquement propre stratégie.

Résumé

Après un reportage sur l’anodisation en deux étapes, oxydes d’aluminium anodique nanoporeux (AAOs) ont été largement utilisés dans les domaines polyvalents de sciences fondamentales et applications industrielles en raison de leur arrangement périodique des nanopores avec relativement élevé ratio d’aspect. Cependant, les techniques signalés jusqu’ici, qui pourrait être seulement valable pour mono-surface anodisation, voir l’inconvénients critiques, c'est-à-dire, procédures fastidieuses mais aussi compliquées, exigeant des produits chimiques toxiques et de gaspiller de précieuses ressources naturelles . Dans cet article, nous démontrons une méthode facile, efficace et écologiquement propre pour fabriquer nanoporeux AAOs en électrolytes acides sulfuriques et oxalique, qui peuvent dépasser les limitations qui résultent de l’AAO classique, méthodes de fabrication. Tout d’abord, pluriel AAOs sont produites simultanément par anodisation simultanée de multiples surface (SMSA), indiquant les mass-producibility de l’AAOs avec des qualités comparables. En second lieu, ces AAOs peuvent être séparés du substrat d’aluminium (Al) en appliquant l’escalier comme biais inverses (CSR) dans l’électrolyte même utilisé pour la SMSA, ce qui implique de caractéristiques technologiques de simplicité et de vert. Enfin, une séquence consistant en la SMSA séquentiellement combiné avec détachement axée sur la CSR peut être appliquée à plusieurs reprises sur le même substrat de Al, qui renforce les avantages de cette stratégie et garantit également l’utilisation efficace des ressources naturelles.

Introduction

AAOs qui se sont formés par anodisation Al substrat dans un électrolyte acide, ont suscité un grand intérêt dans diverses sciences fondamentales et de l’industrie, par exemple, durs modèles pour les nanotubes/nanofils1,2,3 , 4 , 5, energy storage devices6,7,8,9, bio-sensing10,11, filtrage des demandes12,13 , 14, masques pour évaporation et/ou gravure15,16,17et humidité capacitifs capteurs18,19,20,21 ,22, en raison de leur structure gaufrée automatique commandés, haut rapport d’aspect de nanopores et propriétés mécaniques supérieures23. Pour appliquer le nanoporeux AAOs sur ces diverses applications, ils devraient être des formes autonomes avec un très et tableau ordonné à longue distance de nanopores. À cet égard, stratégies pour obtenir AAOs doivent examiner formation (anodisation) et la séparation des procédures (détachement).

Le point de vue de la formation de l’AAO, anodisation douce (ci-après dénommée "MA") était bien établie en vertu des électrolytes acides phosphorique, sulfurique et oxalique23,24,25,26 ,,27. Cependant, MA processus présentaient des faibles rendements élevés de fabrication AAO en raison de leur faible taux de croissance selon les intensités relativement faibles de tension anodique, qui pourrait se détériorer à travers un processus en deux étapes de MA pour améliorer la périodicité des nanopores28 ,,29. Ainsi, les techniques d’anodisation dure (HA) ont été proposées comme solutions de rechange de MA en appliquant une tension anodique supérieure (électrolyte acide oxalique/acide sulfurique) ou en utilisant de plus concentré30,d’électrolyte (acide phosphorique)31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40. HA processus montrent distinctes améliorations des taux de croissance ainsi que les arrangements périodiques, alors que résultant AAOs sont devenus plus fragiles, et la densité des nanopores ont été réduits de30. En outre, un coûteux système de refroidissement est nécessaire pour dissiper le chauffage de Joule causée par la forte densité de courant31. Ces résultats limitent les possibilités d’application de l’AAOs via des processus HA.

Pour séparer un AAO de la surface correspondante de Al plaque, gravure chimique sélective du substrat Al restant a été plus largement utilisée dans MA tant HA procédés utilisant des produits chimiques toxiques, tels que chlorure de cuivre35,39 ,,du4142 ou mercure chlorure16,17,43,44,45,46, 47 , 48 , 49. Toutefois, cette méthode induit des effets secondaires défavorables, par exemple, un plus long temps de réaction proportionnel à l’épaisseur restante de l’Al, contamination de l’AAO par les ions de métaux lourds, résidus nocifs aux environnements de corps humain/naturel et une utilisation inefficace des ressources précieuses. Par conséquent, plusieurs tentatives ont été faites pour la réalisation de détachement direct de l’AAO. Bien que les tension cathodique délamination50,51 et tension anodique d’impulsions détachement7,41,42,52, 53,,du5455 présentent un mérite que le restant Al substrat peut être réutilisé, la technique ancienne prend du temps presque comparables avec ceux des méthodes de gravure chimique50. Malgré la nette diminution de la durée de traitement, produits chimiques nocifs et très réactifs, pour exemples butanedione et/ou l’acide perchlorique, servaient de détacher des électrolytes dans les techniques de ce dernier55, où un nettoyage supplémentaire procédure est nécessaire en raison de l’évolution électrolyte entre la procédure anodisation et détachant. En particulier, les comportements radiofréquence et la qualité de l’AAOs détachés sévèrement influencent l’épaisseur. Dans le cas de l’AAO d’épaisseur relativement mince, celle individuelle peut contenir des fissures et/ou des ouvertures.

Toutes les approches expérimentales indiquées ci-dessus ont été appliqués à une « surface unique » de l’échantillon de Al, à l’exclusion des fins de protection/ingénierie surfaces et cette caractéristique des limites critiques expositions technologies conventionnelles de la fabrication de l’AAO en termes de rendement ainsi que processabilité, qui influe également sur l’applicabilité éventuelle de l’AAOs56,57.

Pour satisfaire la demande croissante dans les domaines liés AAO en termes facile, haut rendement et des approches technologiques vertes, nous avons déjà indiqué sur SMSA et détachement direct par le biais de CSR sous acide sulfurique56 et l’acide oxalique57 électrolyte, respectivement. C’est un fait bien connu que le pluriel AAOs peuvent se former sur les surfaces multiples du substrat Al immergé en électrolytes acides. Cependant, CSR, une distinction essentielle de nos méthodes, activez le détachement de ces AAOs des surfaces multiples correspondants du substrat Al dans l’électrolyte acide même utilisé pour la SMSA indiquant une production de masse, la simplicité et vert technologique caractéristiques. Nous tenons à souligner que le détachement axée sur la CSR est une stratégie optimale pour pluriel AAOs fabriqué par SMSA56,57 et même valable pour des épaisseurs relativement minces de l’AAOs57 en comparaison avec décollement cathodique (c.-à-d., polarisation inverse constante) sur une surface unique

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocole

s’il vous plaît être conscient de tous les matériels connexes fiches signalétiques (FS) avant de commencer. En dépit du caractère écologique du présent protocole, un peu acides et oxydants sont utilisés dans les modes opératoires correspondants. En outre, utiliser tous le bon équipement de protection (blouse, gants, lunettes, etc.).

1. préparation de la Solution

Nota : après fermeture complète du navire contenant de solution, d’agitateur magnétique vigoureuse a été appliquée à toutes les solutions à la température ambiante dans un délai suffisant.

  1. Préparation de solution d’acide perchlorique
    1. mélanger 100 mL d’acide perchlorique (HClO 4, 60 %) avec 400 mL d’éthanol absolu (C 2 H 5 OH, 100 %) ratio volume 1 à 4.
  2. Préparation de solution d’acide chromique
    1. dissoudre l’oxyde chromique 9,0 g (CrO 3) et 20,3 mL d’acide phosphorique (H 3 PO 4, 85 %) en 479,7 mL (D.I.) d’eau désionisée (CrO 3 : H 3 PO 4 = M:0.56 0,18 M).
  3. Préparation de l’acide sulfurique électrolyte
    1. Mix 16,2 mL d’acide sulfurique (H 2 SO 4, 98 %) dans l’eau D.I. 983,8 mL provoque une concentration molaire de 0.3 M.
  4. Préparation de l’électrolyte acide oxalique
    1. g du 27.012 dissolution anhydre acide oxalique (C 2 H 2 O 4) dans 1 L d’eau D.I. ce qui entraîne une concentration molaire de 0,3 m

2. Prétraitement d’Al Substrate

  1. Al usinage spécimen
    1. coupe l’échantillon Al purifiée (> pur à 99,99 %) en forme de parallélépipède (largeur x hauteur x Epaisseur = 20,0 x 50,0 x 1,0 mm) avec angle droit entre tous les surfaces adjacentes, que l'on appelle " substrat " ci-après.
    2. Polir les surfaces multiples du substrat Al mécaniquement à l’aide de papier abrasif avec bon nombre ISO/FEPA Grit désignation plus que P1000.
      Remarque : Consultez les Renseignements supplémentaires pour plus de détails.
  2. Électropolissage simultanée sur plusieurs surfaces du substrat Al
    1. Pour environ 350 mL de solution d’éthanol à l’acide perchlorique dans le bécher de double enveloppe avec une capacité maximale de 600 mL. Ensuite, plonger quatre cinquièmes du substrat Al dans une solution d’acide perchlorique.
    2. Ensemble la température de la solution d’acide perchlorique à 7 ±0, 1 ° C à l’aide d’une Bain thermostaté à circulation connectée dans un bécher de gaine double.
    3. Clean le substrat Al par sonication dans l’acétone pour 30-40 min et rincez à l’aide d’acétone et D.I l’eau quelques fois pour éliminer les résidus organiques à la surface du substrat Al.
    4. Sécher le substrat Al à l’aide d’air comprimé ou azote (N 2) coup de gaz pour éliminer les solvants résiduels.
      NOTE : Séchage naturel sous les environnements atmosphériques n’est pas être recommandé car les traces de solvants nuire les effets de l’électropolissage.
    5. Connecter l’électrode de travail Al substrat (W.E.) pour le port de positif (+) et la platine (Pt) fil contre-électrode (C.E.) au port d’alimentation DC programmable, à l’aide de pinces crocodiles négatif (-). Le substrat Al et Pt de fil doivent être parallèles les uns aux autres (voir la Figure S2).
    6. Appliquer avant partialité de +20.0 V pour le W.E. Al en ce qui concerne les C.E. Pt pour 2-4 min en moyenne. Selon l’état de surface, comme la contamination ou la rugosité, le temps d’application pourraient être maintenu jusqu'à 5 min. inspecter toutes les surfaces immergées dans la solution pour vérifier si les résidus sur la surface décoller et faire glisser dans la solution. Au cours de cette étape, d’agitateur magnétique n’est pas recommandé parce que l’inspection est difficile sous agitation, et l’écoulement de la solution pouvant influencer l’effet d’électropolissage.
      Remarque : Ne pas electropolish pendant plus de 5 min, ce qui pourrait se détériorer les surfaces.
      Option : Enregistrement instant (j’ai-t) caractéristiques de comportement via l’interface de PC sont très utile pour le suivi de la procédure de l’électropolissage, y compris les points anormaux s’ils existent.
    7. Cesser d’appliquer la partialité et débrancher les pinces crocodiles. Décrochez le substrat Al Pt électrode avec soin à partir de la solution de polissage électrolytique. Ensuite, retirez la solution résiduelle sur la surface du substrat Al utilisant l’éthanol (95 %) et D.I l’eau plusieurs fois. Si l’électropolissage est effectuée correctement, comme un miroir les surfaces finies du substrat Al peuvent être identifiés (voir la Figure S1 et S3 Figure).
    8. L’électropoli Al substrat dans l’éthanol (95 %) se conservent jusqu'à la procédure suivante pour réduire l’oxydation de surface.

3. Fabrication massive de l’AAOs sous électrolyte acide oxalique

Remarque : pour AAOs avec un arrangement à long terme des nanopores ' périodicité, SMSA procédure à deux étapes ont été utilisés, dans lequel texturé périodiquement Al multi-surfaces étaient obtenir par le biais de pre-SMSA, puis, principal-SMSA a été effectué pour la fabrication de l’AAOs hautement qualifiés. L’application répétée d’une séquence d’unité peut continuent à produire AAOs plurielle et presque identiques jusqu'à ce que le substrat Al reste. " n " indique le nombre de la séquence appliquée.

  1. n e pré-SMSA
    1. Pour environ 650 mL de solution aqueuse d’acide oxalique avec une concentration molaire de 0,3 M dans un bécher de double enveloppe avec une capacité maximale de 1,0 L. Ensuite, plongez environ les trois quarts du substrat Al dans la solution de l’acide oxalique.
    2. Ensemble la température de l’électrolyte acide oxalique à 15 ± 0,1 ° C à l’aide d’une Bain thermostaté à circulation connectée dans un bécher de gaine double.
    3. Ramasser l’électropoli Al substrat de l’éthanol et enlever le solvant résiduel à l’aide d’un pistolet ou un coup de gaz 2 N.
    4. Connecter l’électropoli Al substrat W.E. (+) et Pt de fil à notre ère (-) du bloc d’alimentation DC programmable à l’aide d’une pince crocodile. Le substrat Al et Pt fils devraient être parallèles à l’autre. Ensuite, plongez la partie électropoli du substrat Al en électrolyte acide oxalique.
      Remarque : S’assurer que suffisamment d’espace (par exemple, environ 1 cm) existe entre le haut de l’électrolyte acide et la partie inférieure de la pince crocodile connectée au substrat Al, sinon corrosion importante se produit à la position du clip connecté alligator.
    5. Appliquer partialité anodique de +40.0 V à W.E. en ce qui concerne les C.E. pendant plus de 1-2 h sous modérée d’agitateur magnétique de 100 à 150 tr/min pour maintenir la température de l’électrolyte.
      Remarque : Si le temps de pré-SMSA est trop court, multi-surfaces du substrat Al ne vont pas être texturés correctement.
      Option : Enregistrement j’ai-comportement caractéristiques t via l’interface de PC est utile pour la compréhension des comportements typiques chez SMSA.
    6. D’arrêter d’appliquer anodique biaiser after pré-SMSA, de finition et débrancher les pinces crocodiles. Décrochez l’échantillon soigneusement par l’électrolyte acide et rincer la pre-SMSAed Al substrat à l’aide de l’acétone et l’eau D.I quelques fois.
  2. n e pré-AAOs gravure
    1. régler la température de la solution aqueuse d’acide chromique à 60-65 ° C.
    2. Plonger la pre-SMSAed Al substrat dans une solution d’acide chromique pendant 1-2 h enlever les pre-AAOs sur le substrat Al.
    3. Rincer les pre-AAOs supprimé Al substrat avec l’acétone et D.I. eau plusieurs fois. Mesurer la résistance du substrat Al pour confirmer si l’AAOs pré-ont été complètement enlevés à la surface. Sinon, répétez la procédure de gravure à nouveau (étape 3.2.2).
  3. n e Main-SMSA
    1. re-mettre en place toutes les conditions expérimentales et les connexions que celles utilisées à l’étape 3.1.
      Remarque : Il est à noter qu’électrolyte acide oxalique peut être utilisé dans quelques séquences, et cela n’influe pas sur les qualités de l’AAOs-principal. Toutefois, pour des comparaisons quantitatives, il est recommandé que l’électrolyte est utilisé dans une séquence d’entier et ensuite échangé par une Neuve.
    2. S’appliquent partialité anodique de +40.0 V à W.E. en ce qui concerne les C.E., appliquant le temps peut varier selon une épaisseur souhaitable de l’AAO. Taux de croissance de AAO a été estimé à environ 8,0 et 7,5 μm/h sur le front et la surface arrière du substrat Al à la température de l’électrolyte de 15 ° C, respectivement (voir référence 57 pour plus de détails).
  4. n e CSR-détachement
    1. arrêter appliquant le biais anodique et en remuant après avoir terminé la main-SMSA et connecter le principal-SMSAed Al substrat C.E. (-) et Pt fil à W.E. (+) de la DC programmable alimentation d’énergie de commutation de chaque pince crocodile.
    2. Appliquer le CSR et inspectez typiques effets propagation le long aux bords multiples du substrat Al recouvert de principal-AAOs. Détails de la condition de CSR, tels que l’intensité de la RB de début, nombre de marches et la durée dans chaque escalier, sont étroitement corrélés avec l’épaisseur de la main-AAOs. Pour main-AAOs plus épais que 60 μm, escalier en CSR a été commandé de -21 V à -24 V avec l’incrément de -1 V et sans intervalle de temps entre les marches adjacentes. La durée pour -21 V et -22 V -23 V a été fixée à 10 min, et l’escalier définitif de -24 V a été maintenue jusqu'à ce que la procédure retrait achevée (voir référence 57 pour plus de détails y compris le cas de diluants AAOs).
      Remarque : Il est fortement recommandé pour un débutant d’utiliser le contrôle PC interfacé aux CSR et enregistrer j’ai-courbes caractéristiques t au cours de cette procédure.
    3. Quitter application CSR après avoir terminé le détachement et débrancher les pinces crocodiles. Décrochez l’échantillon soigneusement par l’électrolyte acide et les rincer soigneusement avec l’acétone et l’eau D.I un nombre suffisant de fois.
    4. Séparer chaque AAO de surface Al correspondante complètement. Juste après l’étape 3.4.3, parties supérieures de l’AAOs jumelés sont toujours connectés au substrat Al, qui doit être manuellement anéantie.
  5. n th résiduel alumine gravure
    1. régler la température de la solution d’acide chromique à 60-65 ° C et y plonger le substrat Al AAOs individuelles pendant environ 30 min éliminer les résidus alumine.
      2. Substrat
    2. pick up le Al gravé et rinçage avec de l’acétone et D.I. l’eau plusieurs fois. Mesurer la résistance afin de confirmer le retrait complet de l’alumine résiduelle. Sinon, répétez l’étape 3.5.2.
  6. n + 1 ème séquence
    1. passez à l’étape 3.1 et répétez la séquence entière, utilisant le substrat résiduel d’Al alumine-etched.

4. Fabrication massive de l’AAOs sous acide sulfurique électrolyte

Remarque : dans cette section, sont soulignées les conditions clairement différentes de celles à l’étape 3.

  1. n e pré-SMSA
    1. Pour environ 650 mL de solution aqueuse d’acide sulfurique (0,3 M) dans un bécher de double enveloppe avec une capacité maximale de 1,0 L. Puis, environ les trois quarts du substrat Al est immergée dans la solution d’acide sulfurique.
    2. Régler la température de l’électrolyte à 0 ± 0,1 ° C.
    3. Enlever le solvant résiduel sur l’électropoli Al substrat à l’aide d’un pistolet ou un coup de gaz N 2 et connecter le substrat Al sur une alimentation DC programmable à l’aide de pinces crocodile (voir étape 3.1.4)
    4. Appliquer partialité anodique de + 25,0 V à W.E. en ce qui concerne les C.E. pendant plus de 1-2 h sous agitation magnétique modérée (100-150 tr/min).
    5. Quit appliquant le biais anodique après finition pré-SMSA et débrancher les pinces crocodiles. Ramasser et rincer la pre-SMSAed Al substrat à l’aide de l’acétone et l’eau D.I quelques fois.
      Remarque : pour n e pré-AAOs, gravure à l’eau-forte, reportez-vous à l’étape 3.2.
  2. n e Main-SMSA
    1. re-mettre en place toutes les conditions expérimentales et les connexions que celles utilisées à l’étape 4.1.
    2. Applique le même biais anodique. Appliquant le temps peut varier selon une épaisseur AAO souhaitable. Taux de croissance de AAO a été estimé à environ 5,3 μm/h (voir référence 56 pour plus de détails).
  3. n e CSR-détachement
    1. quitter l’appliquant le biais anodique et en remuant après avoir terminé la main-SMSA et connecter la main-SMSAed Al substrat C.E. (-) et Pt fil à W.E. (+) d’alimentation DC programmables approvisionnement en passant chaque pince crocodile.
    2. S’appliquent aux CSR et inspecter des effets typiques propagation le long aux bords multiples de l’échantillon. Escalier en CSR a été commandé de -15 V à -17 V l’augmentation était de -1 V et sans intervalle de temps entre les marches adjacentes. La durée pour -15 V et -16 V a été fixée à 10 min, et escalier final de -17 V a été maintenue jusqu'à ce que la procédure de retrait achevée.
      Remarque : Selon la nature plus fragile de l’AAOs fabriqué sous acide sulfurique électrolyte, le niveau actuel augmenta brusquement aux moments détachant accompagnés de cliquetis perceptibles.
    3. Quitter appliquant les OAR après avoir terminé le détachement et débrancher les pinces crocodiles. Décrochez l’échantillon soigneusement de l’électrolyte acide et rincer soigneusement avec l’acétone et l’eau D.I un nombre suffisant de fois.
    4. Séparer chaque AAO de la surface correspondante de Al mécaniquement en brisant les parties supérieures de l’AAOs individuelles comme.
      Remarque : Pour n th résiduel alumine eau-forte reportez-vous à l’étape 3.5.
  4. n + 1 ème séquence
    1. passez à l’étape 4.1 et répétez la séquence entière, utilisant le substrat résiduel d’Al alumine-etched.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Résultats

Organigramme du nème AAO fabrication séquence consistant principalement en deux étapes SMSA, CSR-détachement et associés de gravure chimique a été présenté schématiquement dans la Figure 1 a. Chaque médaillon montrent une image du microscope électronique à balayage (SEM) de la morphologie de surface correspondante à chaque procédure individuelle et une photographie prise immédiatement après le détachement de la CSR. Une i...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Dans cet article, nous avons démontré avec succès un facile, haut rendement et écologiquement propre méthode pour fabriquer nanoporeux AAOs SMSA et CSR-détachement, qui pourrait être répété sur le même substrat Al pour améliorer significativement mass-producibility comme ainsi que la facilité d’utilisation de ressource naturelle limitée. Comme illustré dans le diagramme de la Figure 1 a, notre stratégie de fabrication AAO repose sur l’anodisation classiques en deux étape...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Déclarations de divulgation

Cette recherche a été financée en partie par la subvention de la Fondation de recherche National de Corée (NRF) financée par le gouvernement de la Corée (MSIP) (n° 2016R1C1B1016344 et 2016R1E1A2915664).

Remerciements

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

matériels

NameCompanyCatalog NumberComments
Sulfuric Acid >98%DUKSAN reagent5950
Oxalic Acid Anhydrous, 99.5-100.2%KANTO chemical31045-73
Phosphoric Acid, 85%SAMCHUN chemicalP0463
Perchloric Acid, 60%SAMCHUN chemicalP0181Highly Reactive
Chromium(VI) OxideSigma Aldrich232653Strong Oxidizer
Ethanol, 95%SAMCHUN chemicalE0219
Absolute Ethanol, 99.9%SAMCHUN chemicalE1320
Double Jacket BeakeriNexus27-00292-05
Low Temperature Bath CirculatorJEIO TECHAAH57052K
Programmable DC Power SupplyPNCYSEDP-3001 
Aluminum Plate, >99.99%Goodfellow
Platinum CylinderWhatman444685
Pure & Ultra Pure Water System (Deionized Water)Human SciencePwer II & HIQ II

Références

  1. Hong, Y. K., et al. Tuning and enhancing photoluminescence of light-emitting polymer nanotubes through electron-beam irradiation. Adv. Funct. Mater. 19 (4), 567-572 (2009).
  2. Hong, Y. K., et al. Fine Characteristics Tailoring of Organic and Inorganic Nanowires Using Focused Electron-Beam Irradiation. Angew. Chem. Int. Ed. 50 (16), 3734-3738 (2011).
  3. Lee, J. H., et al. Iron-gold barcode nanowires. Angew. Chem. Int. Ed. 46 (20), 3663-3667 (2007).
  4. Qin, L., Banholzer, M. J., Millstone, J. E., Mirkin, C. A. Nanodisk codes. Nano Lett. 7 (12), 3849-3853 (2007).
  5. Park, D. H., Kim, M. S., Joo, J. Hybrid nanostructures using π-conjugated polymers and nanoscale metals: synthesis, characteristics, and optoelectronic applications. Chem. Soc. Rev. 39 (7), 2439-2452 (2010).
  6. Ahn, Y. K., et al. Enhanced electrochemical capabilities of lithium ion batteries by structurally ideal AAO separator. J. Mater. Chem. A. 3 (20), 10715-10719 (2015).
  7. Chen, J., Wang, S., Ding, L., Jiang, Y., Wang, H. Performance of through-hole anodic aluminum oxide membrane as a separator for lithium-ion battery. J. Membr. Sci. 461, 22-27 (2014).
  8. Gao, Y., et al. Three-dimensional nanotube electrode arrays for hierarchical tubular structured high-performance pseudocapacitors. Nanoscale. 8 (27), 13280-13287 (2016).
  9. Hu, J., et al. Dual-template ordered mesoporous carbon/Fe2O3 nanowires as lithium-ion battery anodes. Nanoscale. 8 (26), 12958-12969 (2016).
  10. Kim, K., et al. Externally controlled drug release using a gold nanorod contained composite membrane. Nanoscale. 8 (23), 11949-11955 (2016).
  11. Poplausks, R., et al. Electrochemically etched sharp aluminium probes with nanoporous aluminium oxide coatings: Demonstration of addressed DNA delivery. RSC Adv. 4 (89), 48480-48485 (2014).
  12. Chen, X., Qiu, M., Ding, H., Fu, K., Fan, Y. A reduced graphene oxide nanofiltration membrane intercalated by well-dispersed carbon nanotubes for drinking water purification. Nanoscale. 8 (10), 5696-5705 (2016).
  13. Dervin, S., Dionysiou, D. D., Pillai, S. C. 2D nanostructures for water purification: graphene and beyond. Nanoscale. 8 (33), 15115-15131 (2016).
  14. Han, K., Heng, L., Wen, L., Jiang, L. Biomimetic heterogeneous multiple ion channels: a honeycomb structure composite film generated by breath figures. Nanoscale. 8 (24), 12318-12323 (2016).
  15. Kim, J., Kim, Y. H., Choi, S. H., Lee, W. Curved Silicon Nanowires with Ribbon-like Cross Sections by Metal-Assisted Chemical Etching. ACS Nano. 5 (6), 5242-5248 (2011).
  16. Zeng, Z., et al. Fabrication of Graphene Nanomesh by Using an Anodic Aluminum Oxide Membrane as a Template. Adv. Mater. 24 (30), 4138-4142 (2012).
  17. Lim, N., et al. A tunable sub-100 nm silicon nanopore array with an AAO membrane mask: reducing unwanted surface etching by introducing a PMMA interlayer. Nanoscale. 7 (32), 13489-13494 (2015).
  18. Zhang, J., Liu, X., Neri, G., Pinna, N. Nanostructured Materials for Room-Temperature Gas Sensors. Adv. Mater. 28 (5), 795-831 (2016).
  19. Blank, T. A., Eksperiandova, L. P., Belikov, K. N. Recent trends of ceramic humidity sensors development: A review. Sens. Actuators B. 228, 416-442 (2016).
  20. Kim, Y., et al. Capacitive humidity sensor design based on anodic aluminum oxide. Sens. Actuators B. 141 (2), 441-446 (2009).
  21. Mahboob, M. R., Zargar, Z. H., Islam, T. A sensitive and highly linear capacitive thin film sensor for trace moisture measurement in gases. Sens. Actuators B. 228, 658-664 (2016).
  22. Sharma, K., Islam, S. S. Optimization of porous anodic alumina nanostructure for ultra high sensitive humidity sensor. Sens. Actuators B. 237, 443-451 (2016).
  23. Lee, W., Park , S. J. Porous Anodic Aluminum Oxide: Anodization and Templated Synthesis of Functional Nanostructures. Chem. Rev. 114 (15), 7487-7556 (2014).
  24. Keller, F., Hunter, M., Robinson, D. Structural features of oxide coatings on aluminum. J. Electrochem. Soc. 100 (9), 411-419 (1953).
  25. Diggle, J. W., Downie, T. C., Goulding, C. W. Anodic oxide films on aluminum. Chem. Rev. 69 (3), 365-405 (1969).
  26. O'Sullivan, J. P., Wood, G. C. The Morphology and Mechanism of Formation of Porous Anodic Films on Aluminium. Proc. R. Soc. London A. 317 (1531), 511-543 (1970).
  27. Thompson, G. E., Wood, G. C. Porous anodic film formation on aluminium. Nature. 290 (5803), 230-232 (1981).
  28. Masuda, H., Fukuda, K. Ordered Metal Nanohole Arrays Made by a Two-Step Replication of Honeycomb Structures of Anodic Alumina. Science. 268 (5216), 1466-1468 (1995).
  29. Masuda, H., Satoh, M. Fabrication of Gold Nanodot Array Using Anodic Porous Alumina as an Evaporation Mask. Jpn. J. Appl. Phys. 35 (1B), L126-L129 (1996).
  30. Chu, S. Z., Wada, K., Inoue, S., Isogai, M., Yasumori, A. Fabrication of Ideally Ordered Nanoporous Alumina Films and Integrated Alumina Nanotubule Arrays by High-Field Anodization. Adv. Mater. 17 (17), 2115-2119 (2005).
  31. Lee, W., Ji, R., Gösele, U., Nielsch, K. Fast fabrication of long-range ordered porous alumina membranes by hard anodization. Nature Mater. 5 (9), 741-747 (2006).
  32. Li, Y., Zheng, M., Ma, L., Shen, W. Fabrication of highly ordered nanoporous alumina films by stable high-field anodization. Nanotechnology. 17 (20), 5101-5105 (2006).
  33. Li, Y. B., Zheng, M. J., MA, L. High-speed growth and photoluminescence of porous anodic alumina films with controllable interpore distances over a large range. Appl. Phys. Lett. 91 (7), 073109(2007).
  34. Lee, W., et al. Structural engineering of nanoporous anodic aluminium oxide by pulse anodization of aluminium. Nature Nanotech. 3 (4), 234-239 (2008).
  35. Li, Y., Ling, Z. Y., Chen, S. S., Wang, J. C. Fabrication of novel porous anodic alumina membranes by two-step hard anodization. Nanotechnology. 19 (22), 225604(2008).
  36. Schwirn, K., et al. Self-Ordered Anodic Aluminum Oxide Formed by H2SO4 Hard Anodization. ACS Nano. 2 (2), 302-310 (2008).
  37. Yao, Z., Zheng, M., MA, L., Shen, W. The fabrication of ordered nanoporous metal films based on high field anodic alumina and their selected transmission enhancement. Nanotechnology. 19 (46), 465705(2008).
  38. Lee, W., Kim, J. C., Cösele, U. Spontaneous Current Oscillations during Hard Anodization of Aluminum under Potentiostatic Conditions. Adv. Funct. Mater. 20 (1), 21-27 (2010).
  39. Yi, L., Zhiyuan, L., Shuoshuo, C., Xing, H., Xinhua , H. Novel AAO films and hollow nanostructures fabricated by ultra-high voltage hard anodization. Chem. Commun. 46 (2), 309-311 (2010).
  40. Kim, M., Ha, Y. C., Nguyen, T. N., Choi, H. Y., Kim, D. Extended self-ordering regime in hard anodization and its application to make asymmetric AAO membranes for large pitch-distance nanostructures. Nanotechnology. 24 (50), 505304(2013).
  41. Chen, W., Wu, J. S., Yuan, J. H., Xia, X. H., Lin, X. H. An environment-friendly electrochemical detachment method for porous anodic alumina. J. Electroanal. Chem. 600 (2), 257-264 (2007).
  42. Gao, L., Wang, P., Wu, X., Yang, S., Song, X. A new method detaching porous anodic alumina films from aluminum substrates. J. Electroceram. 21 (1-4 SPEC), 791-794 (2008).
  43. Asoh, H., Nishio, K., Nakao, M., Tamamura, T., Masuda, H. Conditions for Fabrication of Ideally Ordered Anodic Porous Alumina Using Pretextured Al. J. Electrochem. Soc. 148 (4), B152-B156 (2001).
  44. Wu, M. T., Hon Leu, I. C., H, M. Effect of polishing pretreatment on the fabrication of ordered nanopore arrays on aluminum foils by anodization. J. Vac. Sci. Technol., B. 20 (3), 776-782 (2002).
  45. Asoh, H., Ono, S., Hirose, T., Nakao, M., Masuda, H. Growth of anodic porous alumina with square cells. Electrochim. Acta. 48 (20-22), 3171-3174 (2003).
  46. Masuda, H., et al. Ordered Mosaic Nanocomposites in Anodic Porous Alumina. Adv. Mater. 15 (2), 161-164 (2003).
  47. Chu, S. Z., et al. Large-Scale Fabrication of Ordered Nanoporous Alumina Films with Arbitrary Pore Intervals by Critical-Potential Anodization. J. Electrochem. Soc. 153 (9), B384-B391 (2006).
  48. Byun, J., Lee, J. I., Kwon, S., Jeon, G., Kim, J. K. Highly Ordered Nanoporous Alumina on Conducting Substrates with Adhesion Enhanced by Surface Modification: Universal Templates for Ultrahigh-Density Arrays of Nanorods. Adv. Mater. 22 (18), 2028-2032 (2010).
  49. Gong, J., Butler, W. H., Zangari, G. Tailoring morphology in free-standing anodic aluminium oxide: Control of barrier layer opening down to the sub-10 nm diameter. Nanoscale. 2 (5), 778-785 (2010).
  50. Schneider, J. J., Engstler, J., Budna, K. P., Teichert, C., Franzka, S. Freestanding, highly flexible, large area, nanoporous alumina membranes with complete through-hole pore morphology. Eur. J. Inorg. Chem. 2005 (12), 2352-2359 (2005).
  51. Choudhary, E., Szalai, V. Two-step cycle for producing multiple anodic aluminum oxide (AAO) films with increasing long-range order. RSC Adv. 6 (72), 67992-67996 (2016).
  52. Yuan, J. H., He, F. Y., Sun, D. C., Xia, X. H. A Simple Method for Preparation of Through-Hole Porous Anodic Alumina Membrane. Chem. Mater. 16 (10), 1841-1844 (2004).
  53. Yuan, J. H., Chen, W., Hui, R. J., Hu, Y. L., Xia, X. H. Mechanism of one-step voltage pulse detachment of porous anodic alumina membranes. Electrochim. Acta. 51 (22), 4589-4595 (2006).
  54. Zhao, S., Chan, K., Yelon, A., Veres, T. Preparation of open-through anodized aluminium oxide films with a clean method. Nanotechnology. 18 (24), 245304(2007).
  55. Brudzisz, A., Brzózka, A., Sulka, G. D. Effect of processing parameters on pore opening and mechanism of voltage pulse detachment of nanoporous anodic alumina. Electrochim. Acta. 178, 374-384 (2015).
  56. Hong, Y. K., Kim, B. H., Kim, D. I., Park, D. H., Joo, J. High-yield and environment-minded fabrication of nanoporous anodic aluminum oxide templates. RSC Adv. 5 (34), 26872-26877 (2015).
  57. Jeong, S. H., et al. Massive, eco-friendly, and facile fabrication of multi-functional anodic aluminum oxides: application to nanoporous templates and sensing platforms. RSC Adv. 7 (8), 4518-4530 (2017).
  58. Houser, J. E., Hebert, K. R. The role of viscous flow of oxide in the growth of self-ordered porous anodic alumina films. Nature Mater. 8 (5), 415-420 (2009).
  59. Jessensky, O., Müller, F., Gösele, U. Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina. Appl. Phys. Lett. 72 (10), 1173-1175 (1998).
  60. Li, F., Zhang, L., Metzger, R. M. On the Growth of Highly Ordered Pores in Anodized Aluminum Oxide. Chem. Mater. 10 (9), 2470-2480 (1998).
  61. Li, A. P., Müller, F., Bimer, A., Nielsch, K., Gösele, U. Hexagonal pore arrays with a 50-420 nm interpore distance formed by self-organization in anodic alumina. J. Appl. Phys. 84 (11), 6023-6026 (1998).
  62. Nielsch, K., Choi, J., Schwirn, K., Wehrspohn, R. B., Gösele, U. Self-ordering Regimes of Porous Alumina: The 10% Porosity Rule. Nano Lett. 2 (7), 677-680 (2002).
  63. Yanagishita, T., Masuda, H. High-Throughput Fabrication Process for Highly Ordered Through-Hole Porous Alumina Membranes Using Two-Layer Anodization. Electrochim. Acta. 184, 80-85 (2015).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Réimpressions et Autorisations

Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE

Demande d’autorisation

Explorer plus d’articles

Anodizations multi surfaces simultan e de g nienum ro 128escalier comme inverser d tachement directd oxyde d aluminium anodiqueune production de massepr jug stechnologies vertes

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Confidentialité

Conditions d'utilisation

Politiques

Contactez-nous

RECOMMANDER À LA BIBLIOTHÈQUE

NEWSLETTERS JoVE

Recherche

Enseignement

Auteurs

Bibliothécaires

À PROPOS DE JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Tous droits réservés.