摘 要

阳极氧化在铝的表面技术应用中范围最广，成果最多，也是一种多角度，宽领域研究的技术。铝的阳极氧化膜性能的优异之处涉及的延伸面很广，因而能够适用于各类的研究所需，阳极氧化铝膜是一种保护铝外观的有着强大性能的膜。处理表面铝的技术的应用探究中，阳极氧化较为深入，使用最为广泛。

本文研究并分析了阳极氧化铝板及纳米氧化铝的发展现状、现实应用及制备技术等。通过对铝片进行预处理，以及进行后续的阳极氧化，制备得到不同结构的PAA模板。进而表征阳极氧化铝模板在不同溶液中的荷电及浸润性。

采用浸润角测量仪分别测量阳极氧化铝膜在去离子水、甲醇溶剂、乙醇（无水乙醇）溶剂、丙酮溶剂及异丙醇溶剂中的接触角，从而得到阳极氧化铝膜在不同溶液下的浸润性能。而后，采用马尔文纳米粒度电位仪测试了纳米氧化铝粉末在不同酸碱度的去离子水中的剪切面的电位。通过对实验结果的分析进一步得出氧化铝在不同溶液下的荷电性能。

结果初步表明，不同溶液中的氧化铝模板的浸润性能是不同的，甲醇中的阳极氧化铝膜的浸润性相对来说较好。纳米氧化铝膜在不同PH下的去离子水中的表面电位是不同的，相对而言，纳米氧化铝粉末在酸性溶液中稳定性较好。本文对阳极氧化铝膜应用于具有纳米微结构的光盘的制备有一定的参考意义。

关键词：多孔氧化铝膜；荷电性；浸润性；接触角；表面电位

Abstract

First of all, I have learned that anodic oxidation is the most widely used and most successful technique in the surface technology of aluminum, it is also the most thorough and comprehensive technology for research and development. The anodic oxidation film of aluminum has a series of superior performances, and can meet a variety of needs. Thus, a fully functional surface protection film called aluminum. In the aluminum surface treatment technology, the anode oxidation research is most thorough, is most widely used.

In this paper, the development status, practical application and preparation technology of anodic aluminum oxide and nano-alumina were studied and analyzed. The PAA templates with different structures were prepared by pretreatment of aluminum sheets and subsequent anodic oxidation. And then characterize the charge and infiltration of anodic alumina template in different solutions.

The contact angle of anodic alumina film in deionized water, methanol solution, ethanol (anhydrous ethanol) solution, acetone solution and isopropanol solution was measured by immersion angle meter respectively,The wettability of anodic alumina film under different solutions was obtained. Then, I used Malvin nano particle potentiometer to test the shear surface potential of nano alumina powder in deionized water of different acidity and alkalinity. Based on the analysis of the experimental results, the charge properties of alumina in different solutions are further obtained.

The results show that the wetting properties of alumina templates in different solutions are different, The wettability of the anodic aluminum oxide film in methanol is relatively good. The surface potential of the nano-alumina film in deionized water at different pH is different,In contrast, nano-alumina powder in acid solution stability is better. This paper has some reference value for the application of anodic alumina membrane to the fabrication of CDs with nanometer microstructure.

Key Words:Porous anodic alumina membrane;Charge property;Wettability;Contact angle;Surface potential

目录

第一章 绪论 1

1.1 无机膜概述 1

1.2多孔氧化铝膜的研究现状 3

1.3论文研究的目的及内容 4

第二章 关于氧化铝模板的制备研究 6

2.1 实验的主要材料以及有关仪器 6

2.2 相关工艺方案^[8] 7

2.3 荷电及浸润性表征 9

第三章 阳极氧化铝膜的浸润性研究 10

3.1固体表面浸润性 10

3.2实验材料及实验装置 11

3.3操作流程 12

3.4实验数据记录 13

3.4.1液滴为去离子水 13

3.4.2 液滴为甲醇 14

3.4.3液滴为乙醇 15

3.4.4 液滴为丙酮 15

3.5实验数据整理及结果分析 16

第四章 氧化铝粉末的荷电性研究 19

4.1 胶体的Zeta电位 19

4.2 实验材料及实验装置 20

4.3 实验结果分析 20

第五章 结论 25

参考文献 26

致谢 27

第一章 绪论

1.1 无机膜概述

在膜科学与技术领域，有机聚合物薄膜已被广泛应用于轻工，化工，医药，环保等领域。虽然有机膜的制备是成本不高的，但由于其耐热和耐腐蚀性差，分配差的阻力，孔径过大等缺点，限制了它们应用于高科技领域，使得人们更加关注无机膜发展。无机膜科学技术是材料科学的一个新的领域，而且在化学工程发展的前沿阵地。在40年代初，作为无机膜的氧化锆基质中，使用铀同位素实现工业化程度的开始。70年代后，在法国，代表了民用工业中使用的无机膜分离研究有了重大突破，从而得到了快速发展。80年代后，由于无机薄膜较之有机膜的种种优良特性，广泛用于微滤，食品加工，生物制品，药品，饮料等工业部门。目前，虽然有机膜在膜市场占有相当大的一部分，但无机膜的发展速度比有机薄膜大得多，因此，赢得人们越来越多的关注。^[1]

无机膜可分为多孔膜和厚阻膜两大类。致密膜的独特之处就在其高的选择性和渗透性方面。多孔膜比致密膜更容易被渗透，但选择度不高。他们有自己的特点并且是相辅相成的。正如图1.1所示：