纳米材料不仅在许多领域具有很大的应用潜力,而且在材料属性方面也深刻影响了原子、分子和大块物体之间的转移机制。自从1900年起,在许多领域对纳米结构的制备的兴趣越来越大,这些领域包括:表面/内部化学、电化学、胶体化学、聚合物科学、生物化学、沸石黏土化学、扫描空隙电化学等。综上所述,基质或者基体在纳米装备制备中的应用使得具有直径大小从微米到纳米的有序空隙的纳米材料已经在基础研究和商业应用中引起了极大兴趣。
多孔阳极氧化膜,例如多孔阳极氧化铝,是由Al的阳极氧化而形成的,是一种典型的自我生成纳米多孔材料。通常基于多孔阳极氧化膜的密度,称作纳米隧道或者纳米洞结构。因为它的潜在应用领域是基于独特的固体形状和纳米级蜂窝状结构。从图7.1可以看出,这种多孔材料已经作为一种关键材料广泛应用于许多装置类型的制备。
从许多多孔阳极氧化铝的形态研究来看,两种Al的阳极氧化膜是众所周知的:一种是较厚的多孔氧化物外部领域,一种是较薄的阻隔膜内部领域,它是附属于金属的。1953年,凯勒、亨特、鲁滨逊报道了通过电子显微镜观察到的多孔氧化铝膜的结构特征,第一次提出了几何单元结构模型。而且的是,他们认为单元结构的尺寸,例如单孔或多孔的直径以及隔离膜的厚度,主要取决于形成电压,而且它们是随着电压线性增加的。随后,许多研究者拿出了类似的线性证据来支持他们的发现,包括阳极膜的单元尺寸。关于20世纪90年代对阳极膜生长机理的研究背景见参考文献。
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