【摘 要】
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本文以高纯铝片为基底,结合紫外光刻与湿法腐蚀工艺制备微米腔阵列结构;然后采用不同的纳米制备工艺(标准两步阳极氧化法和水浴法)构筑两种不同的纳米结构(孔状和片状),成功
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本文以高纯铝片为基底,结合紫外光刻与湿法腐蚀工艺制备微米腔阵列结构;然后采用不同的纳米制备工艺(标准两步阳极氧化法和水浴法)构筑两种不同的纳米结构(孔状和片状),成功制得两种不同的微纳复合结构材料。利用场发射电子扫描显微镜分析两种微纳复合结构的形貌特征。其中,孔状微纳复合结构制备中的除膜(去除第一次阳极氧化后产生的氧化层)和第二次阳极氧化工作条件均对纳米孔的有序性和规则度有较大的影响;对叶片状微纳复合结构使用去离子水水浴后(60℃、80℃和100℃)可直接生成片状结构,而自来水水浴在60℃和80℃时没有片状结构的生成,原因是自来水水浴的片状纳米结构制备过程会因氯离子(Cl-)的存在而变得缓慢,当温度升高到一定程度,氯离子会与其他离子发生反应从而降低氯离子的存在,最终生成了叶片状的纳米结构。研究发现:对于自来水作为溶剂的纳米叶片状结构,水浴时间影响球状纳米结构的数量以及片状纳米结构的密度和交联程度,水浴温度则影响纳米结构的形成(球状或片状);对于去离子水作为溶剂的纳米叶片状结构,水浴温度影响叶片状结构的倾斜角度、数量和交联程度,水浴时间影响叶片状结构的厚度。另外,对于孔状微纳复合结构与叶片状微纳复合结构的润湿性进行对比研究发现:20微升超纯水滴在5μm×5μm周期微米阵列的孔状微纳复合结构(微米结构深宽比为0.6)表面上,20毫秒内完全铺展,表现超亲水性;在片状微纳结构中,微米结构深宽比为0.6的叶片状微纳复合结构1.5s内,20微升超纯水完全铺展,表现为超亲水性。孔状微纳复合结构的亲水性比仅有纯微米结构以及纯多孔阳极氧化铝结构都有极大的提升,最高84%;叶片状微纳复合结构的亲水性较比片状纳米结构也有较大提升,最高31%。
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