В мгу «привели в порядок» пористую структуру анодного оксида алюминия
Сотрудники факультета наук и химического факультета о материалах МГУ смогли установить, что объединяет условия анодирования алюминия, приводящие к формированию пористых пленок с упорядоченным размещением каналов. Результаты работы размещены в The Journal of Physical Chemistry. Изучение поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
использования анодирования и Технология алюминия оксидных пленок в качестве защитных и декоративных покрытий имеет продолжительную историю. Более двух десятилетий назад в первый раз были синтезированы пленки оксида алюминия с самоупорядоченной пористой структурой посредством двухстадийного анодного окисления. Неповторимая пористая структура, параметры (диаметр, расстояние и длина между соседними порами) которой вероятно варьировать в ходе синтеза, разрешает применять пленки пористого оксида алюминия в качестве неорганических мембран, для синтеза нанонитей либо нанотрубок с контролируемым диаметром, и 2D-фотонных кристаллов.
«С развитием электронной микроскопии произошло заметить поры в оксидной пленке алюминия, каковые при определенных условиях формируют гексагональную структуру, — пояснил Кирилл Напольский, ведущий научный сотрудник кафедры неорганической химии химического факультета московского университета. — До сих пор оставалось тайной, из-за чего упорядоченная структура формируется только в узком диапазоне условий анодирования. Изменение напряжения всего на пара вольт ведет к существенному ухудшению и разупорядочению структуры функциональных особенностей анодного оксида алюминия».
Ученые узнали, что упорядоченная структура пленки формируется в регионах, где скорость ее роста лимитируется миграцией ионов в жёстком теле, составляющем основание пор, либо же диффузией ионов в каналах оксидной пленки. Смешанный режим, в то время, когда скорости обоих процессов сопоставимы, ведет к формированию неупорядоченной структуры с громадным числом ветвящихся пор. Лишь при однообразной скорости роста пор возможно синтезировать упорядоченную структуру, из которой в будущем приобретают высокопроницаемые мембраны либо композитные материалы с высокой степенью заполнения каналов внедряемым веществом.
