文档介绍：二次置换法制备金属镍纳米孔阵列初探
理学院材料科学与工程范静芸
学号:2002143012
【摘要】本论文研究以阳极化多孔氧化铝(AAO)为模板,采用二次置换法制备金属镍纳米
孔阵列的工艺流程,探讨了工艺条件对形成 AAO 模板与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)负模板的性质
和结构的影响,得到形成 AAO 模板和 PMMA 负模板的最佳实验条件。经过 SEM、IR 分析及 EDS 能谱
等表征发现:所制备的 PMMA 纳米孔阵列平均孔径约 130nm,与 AAO 模板的相关尺寸相符。最后初
步探讨了电沉积法制备镍纳米孔阵列的工艺条件。

【关键词】AAO模板; PMMA负模板;镍纳米孔阵列;

【教师点评】1
本实验提出以阳极化多孔氧化铝为模板,采用二次置换法制备金属镍纳米孔阵列的新概念;
此类具有导电性的纳米孔阵列在纳米器件等领域具有广泛的潜在应用,所以本研究工作具有重要
的理论和实际意义。该生在实验过程中,查阅大量文献书籍,刻苦钻研、主动发现问题并提出解
决方案,结果令人满意。

点评教师: 汤皎宁

1
The Research of Fabrication of Metal Nanohole Arrays
using Two-Step Replication of Anodic Porous Alumina
【Abstract】
The Fabrication of Metal Nanohole Arrays using Two-Step Replication of Anodic Porous Alumina were
researched in this paper. The effects of technical conditions on the properties and the structures of the
AAO template and the polymethyl acrylic acid methyl ester (PMMA) negative-type template were
explored. The best experimental conditions of forming the AAO template and the negative-type PMMA.
were obtained.
The samples were analysed with SEM, IR and EDS. The result showed that the diameters of PMMA
nanopillars array were approximate 130nm, which were in accordance with the diameters of the anodic
porous alumina used as template. Finally Electrodeposition conditions of nickel nanohole array were
initially discussed.

【Key Words】
AAO template; Negative-type PMMA; Metal nickel nanohole array

2
1. 前言
引言
纳米材料通常指包含有纳米尺度结构单元的材料,这种结构可由无机物、有机物或孔洞组成。
纳米材料往往显示出许多不同寻常的物理、化学性质,因而在众多领域都有极大的潜在应用价值。
纳米结构体系是当前纳米材料领域派生出来的含有丰富科学内涵的一个重要的分支学科。所谓纳
米结构是以结构尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑的一种新体系,包括一维、二维和三维
体系[1].纳米材料和纳米结构体系很难严格区分,目前的文献上已出现把纳米结构体系和纳米材料
并列出来的提法,我们在本篇中不把二者加以严格区分,统称为纳米材料。
一维纳米材料因其具有独特的结构,特有的力学、电学、光学、磁学以及化学性质而引起人
们极大的关注。在众多合成方法中,模板法已成功地应用于碳、金属、半导体、聚合物和其他材
料纳米管和纳米纤维的制备。而含有特定孔状结构的纳米模板是优秀的制备纳米材料的反应“容
器”。具有一维准直孔道的阳极氧化铝(AAO)模板具有一维孔道与表面垂直,孔道直径及厚度可
在相当大范围内变化,耐高温,可以得到大面积的有序结构等特点,很适合于