
双通AAO模板(对称型双通AAO模板)
图1. 对称型双通AAO模板(多孔纳米模板)的结构示意图
图2. 一个典型的一种典型的对称型双通AAO模板正反面孔的SEM图
图3. 一个典型的对称型双通AAO模板截面SEM图
对称型双通AAO(Anodic Aluminum Oxide)纳米模板,是由单通AAO模板制备而来,当AAO厚度小于1μm时称之为超薄AAO模板,需要额外的支撑体,而当膜厚几十微米时,所以它可以独立自支撑,并有一定的强度和弹性,可以作为过滤膜片。膜的正反面的孔排列均为短程高度有序(如图2所示),孔径均一,孔径几十到几百纳米可调,内部孔道笔直平行不交叉(如图3所示)。除了作为滤膜使用之外,还可以作为模板制备一维纳米材料。
图4. 一个典型的产品的实物图
图5. 产品的放置示意图 ,包装盒内膜的反面是向上放置的
图6. 不同尺寸的AAO模板
图7. 双通AAO模板近距离透光性。孔中心间距分别为(a)65nm, (b)100nm, (c)125nm, (d)450nm. 注意:虽然照片中看起来AAO很透明,这是因为它是紧贴着纸面的,其实它是半透明的,如果远离纸面,就看不见字了,其根本原因是AAO多孔结构造成的内部光的散射。
对称型双通AAO模板有正反面,有时正面孔径与反面孔径略不同。产品包装盒贴有公司logo的为盒盖,包装时,膜反面向上。可以将膜在灯光下观察,观察膜的镜面反射光,可以发现AAO膜的正面比反面更加光滑而且黯淡,反面有时会有微小的凹凸点。由于膜比较脆,所以用镊子夹取时要轻拿轻放,采用扁口镊子。
对称型双通AAO模板可以采用5wt%的磷酸(孔中心间距65nm、100nm、125nm的用30℃,孔中心间距450nm的用40℃)进行慢速去除,或采用5~10%的NaOH进行快速去除。前者腐蚀速度可控,后者为不可控制。模板 可以采用SEM或AFM对膜进行表征。由于双通AAO模板本身不导电,所以在SEM测试时请进行喷金或喷碳处理。截面观察时,可以将膜轻轻折断形成新鲜断面,对断面进行表征。
双通AAO在高温下会有弯曲现象,温度越高弯曲越大,建议加热温度不要超过五六百度。
除了作为无机过滤膜在过滤方面使用之外,还可以作为纳米模板,使用诸如电化学沉积等方法制备一维纳米材料。
温馨提示:AAO模板为自下而上的方法制备,属于自组织结构,因此它的孔径都有一定的分布范围,而不是单一值,特别是孔间距450nm的模板不均匀性略大一些。孔的排列为短程有序(微米级),每个有序区域可称为一个“筹”,在筹边界处孔的形状可能大都不是正圆形。超薄膜的孔径分布比双通厚膜以及单通膜宽一些。如果您对多孔膜的孔径均匀程度要求非常高,对孔的圆形程度要求非常高,那么AAO并不是好的选择。
对于孔间距65nm,100nm和125nm的双通AAO模板,一般情况下,即使我们标注的正反面孔径一致,其正面孔径会比反面孔径总会略微大一点(比如大3~10nm),这是正常现象,其主要原因参见文献ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 3441−3448,购买前请知悉。
注意:选择孔径小于20nm的双通AAO之前请谨慎,最好与我们的技术人员联系。孔径小于20nm时孔的形状大都偏离圆形。膜反面孔径较小如15nm时,并不是整个孔道直径为15nm,而是孔道的一端开口大小约为15nm,由于开口较小,所以并不是所有孔道都能开口,孔越小,开口率越低。
关于小孔径以及正反面的孔径问题,请从以下链接下载参阅说明文件:
http://topmembranes.com/intro/About the hole diameter of isotropic AAO templates.pdf
正反面不同与AAO本身的成分分布有关(参见文献ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 3441−3448),也和制备过程有关。由于膜厚几十微米,而孔径差为十几到几十纳米,所以锥度很小。特别说明的是,对于孔间距65nm的,反面孔径小于25nm的,以及孔间距100nm,背面孔径小于40nm的,以及孔间距125nm,背面孔径小于45nm的双通膜,仅仅是背面阻挡层开口比较小,也就是说仅有几十纳米厚度是一个很小的开口,其它部分是较大的与正面孔径差不多的通道,这种情况的对应型号只是DP065-010-50000, DP065-015-50000, DP065-020-50000, DP100-030-50000, DP100-035-50000, and DP125-030-50000。
注意:型号为DP450-390S-50000的双通厚膜不适合做过滤,适合做纳米模板。
孔间距450nm的双通厚膜孔径分布比较宽,不像其它孔间距的膜均匀,尤其是其反面。
关于碎屑:由于双通AAO模板是采用激光切割,切割边缘由于激光轰击会产生氧化铝的碎屑,有时有些碎屑会沾到膜表面(具体SEM照片参见如下链接http://topmembranes.com/intro/Dust_on_AAO.pdf),这些碎屑与AAO粘合力很弱,只要放在去离子水里,用小功率超声清洗机清洗几分钟即可除掉。因此在使用双通AAO之前,最好能用去离子水超声清洗一下,用小功率的清洗机清洗两三分钟即可,不可太久,特别是直径13mm的膜,这样可以去除膜表面可能粘附的切割碎屑。
图8. 使用双通AAO模板通过电化学沉积得到的金纳米柱阵列
关于电化学沉积:双通AAO模板是比较适合采用电化学沉积法制备纳米线或纳米棒结构的模板。我们已经成功开发了双通AAO模板电化学沉积专用支架,使操作更加方便,您可以通过我们公司网站产品页(http://topmembranes.com/productshow.asp?id=44)以及我们淘宝店铺了解和购买专用支架。
如果想用对称型双通AAO模板直接作为掩模板(不在一面蒸镀金属)贴在导电基底上进行电化学沉积,希望纳米线根部直接与基底相连形成纳米线阵列,就不能使用这个电化学沉积支架了,可能需要采取另外的方式。可以参考本公司的另外一个支架产品(http://topmembranes.com/productshow.asp?id=49)。
双通AAO厚度为几十微米,波动比较大,我们也是抽样检测,因此如果您需要得到膜厚的精确值,请使用显微镜自行检测,使用扫描电镜或高倍光学显微镜测试断面即可。
在您购买之前,最好能够与我们的技术人员沟通,简要说明您将用AAO制备何种纳米结构,我们会给您推荐比较合适的产品规格。
注:孔间距450nm的双通膜,型号中带有'S'字母的,其孔排列和均匀性要好一些,不带字母S的孔间距450nm的双通其孔均匀性和排列比较差,购买前请知悉。
对称型双通AAO模板表面是没有PMMA的。
具体产品规格和价格请与我们的客服联系。
双通AAO模板扫描电镜图片(SEM)可以从如下链接下载(注意这个链接不能直接点击下载,要把具体型号填进去!):
http://topmembranes.com/UploadFiles/SEM/DPxxx-xxx-xxxxx.rar
上面链接里的DPxxx-xxx-xxxxx为双通AAO的完整型号,您需要将它换成想要下载的双通AAO的完整型号即可下载,比如您如果想下载DP125-090-50000这个型号的SEM图,使用这个地址即可http://topmembranes.com/UploadFiles/SEM/DP125-090-50000.rar
温馨提示:
包装盒内,AAO膜之间放置了圆形隔纸片,纸片直径28mm,请不要与AAO膜混淆,膜的反面是向上放置的,请注意。
对称型双通AAO模板有正反面,有时正面孔径与反面孔径略不同。产品包装盒贴有公司logo的为盒盖,包装时,膜反面向上。
注:孔径(pore diameter)指孔的直径,孔间距(interpore distance)指孔中心间距。