溶胶-凝胶模板法制备氧化镍纳米线

采用二次阳极氧化的方法,以5%磷酸为电解液,制得具有一定厚度有序性较高的阳极氧化铝模板(AAO),结合溶胶-凝胶法在模板微孔内合成氧化镍纳米线。利用扫描电镜(SEM)对模板和纳米线材料的形貌进行了表征,结果表明：采用该方法成功制得线状的氧化镍,长度可达亚微米级,直径约为100nm,与AAO模板的孔径大小基本一致,因此可以通过调节AAO模板的孔径大小来实现氧化镍纳米线的可控生长

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

第3 6卷

第 4期

20 0 7年 8月

表面技术S URFACE TECHNoLoGY

Vo . 6 No. Au 2 07 13 4 g. 0

溶胶一胶模板法制备氧化镍纳米线凝汤宏伟，王蒋亮。照荣。常苗旺，东孙 (河南师范大学化学与环境科学学院，南新乡 4 3 0 )河 507[摘要]采用二次阳极氧化的方法， 5 以%磷酸为电解液，制得具有一定厚度有序性较高的阳极氧化铝模板( A, A O)结合溶

胶一凝胶法在模板微孔内合成氧化镍纳米线。利用扫描电镜 ( E对模板和纳米线材料的形貌进行了表征， S M)结果表明：用该方法采成功制得线状的氧化镍，度可达亚微米级，径约为 10 m, A O模板的孔径大小基本一致，长直 0n与 A因此可以通过调节 A O模板的孔 A径大小来实现氧化镍纳米线的可控生长。

[关键词] NO纳米线； A i A O模板；溶胶一凝胶法；孔径

[中图分类号] Q13 6 T 5 .

[文献标识码] A

[文章编号]0 1 3 6 (0 7 0 0 1 0 10— 60 20 )4— 0 5— 2

S lg lTe p a e Sy he i f Ni Na wi e o - e m l t nt ss o O no r sT ANG n - e,WANG in - n Ho g w i Ja g砌 g,C HANG h or n Z a -o g,M I AO n Wa g,S N n U Do g

( o eeo h m s yadE vr me t c n e H nnN r a U ie i, ixag 5 0 7 hn ) C l g f e i r n n i n na S i c, e a om l nvr t X nin 3 0,C ia l C t o l e sy 4

[ bt c] I u xei ns aoi a mnm oie A O)tm le i nuir oeda ee adp— A s at nor pr t, ndc l iu x ( A r e me u d e pa s t a n￣ mpr i t n e t wh m rro iiy we e fbrc td u i g a t— tp o i iain meh d i o u in wih 0. i d ct r a ia e sn wo se x d z t t o n a s l t t 5% p o ph rc a i o o h s o i cd.Th n。a r y

f e ra s o ma g n s i xd a o r s wee r p r d sn n a e e d o i e n n wie r p e a e u ig AAO e lt b o— e t o tmp ae y s lg l me h d. Th sr cu e f AAO a d Ni e tu t r o n O n n wie s c r ce e t EM. e r s ls s o t a he ln t ft e O a o r s i b u u— c o s ae, a o r swa ha a t r d wi S h Th e u t h w h tt e g h o h Ni n n wie s a o ts b mir n—c l a d t e d a t ro h O a o r si 0 m,wh c sc n itn t h o e sz ft e AAO e l t .S he d— n h i mee ft e Ni n n wie s1 0n ih i o sse twi t e p r ie o h h tmp a e o t i a tro h O a o r si ee mi e y t e po e sz ft e AAO e lt . mee ft e Ni n n wie s d t r n d b h r ie o h tmp ae

[ yw rs NO nnwrs A m lt; o—e m to; oeda e r Ke od] i ao i;A O t pae Sl l ehd P r im t e e g e其纳米孔洞中沉积各种材料的纳米点阵的技术，典型的特点最

0引言 电化学电容器是 2 0世纪 7 0年代发展起来的一种新型储能

是可以合成分散性好的纳米线、纳米管及其它复合结构体系，具有良好的可控制性。目前，模板法合成的纳米线材料主要有金属单质、属氧化物和半导体材料，金例如 J i C G等人在氧化 n铝模板上通过电沉积制得纳米线，uataM等人利用模 Sgnh

元件，它有着比电池高 1以上的功率密度， O倍储存电荷的能力也比普通电容器高许多，且具有充放电速度快、对环境无污染、 循环寿命长等优点，有望成为 2世纪新型的绿色能源…。氧化 1

板法合成了 Mn纳米线， hoh on等人用多孔阳极氧 O C enoY o。化铝模板交流电沉积 C S纳米线。模板法拥有诸多的优势， d迅

镍是一类广泛应用于化学、冶金、电子等领域的

重要无机材料，而纳米氧化镍由于其晶粒尺寸小、比表面积大、分散性好和量子效应明显，具有与传统材料不同的物理化学性质。近年来， 纳米氧化镍用作电化学电容器电极材料的报导层出不穷，而且氧化镍资源丰富、价格便宜、对环境友好，倍受国内外研究者的关注。

速发展成为制备纳米线和纳米管的一种十分重要的方法。本文用溶胶一模板法成功制得氧化镍纳米线，凝胶并对其进行了形貌表征

1试验部分1 1阳极氧化铝模板的制备工艺 .把高纯铝片(9 9% )成直径为 3 mm的圆形， 9.9剪 5在氮气气氛 5 0C 0 o下退火处理 4,除铝基体内部应力。退火后的铝片 h消在丙酮溶液中超声波清洗 1mi,去表面的油脂，后在 1V 5 n除然 5

纳米线是准一维纳米材料，指直径在 1 0~10 m而长度可 0n达亚微米级的线状纳米材料，其表现出特异的光、、、、因电磁热

力学、机械等性能而引起国内外科研工作者的极大兴趣。模板法合成纳米材料是 2 0世纪 9 0年代中期发展起来的一种靠自组装构筑纳米结构的新技术。它是用孔径为纳米级的多孔材料作为模板，应用电化学沉积、化学气相沉积和溶胶一凝胶等技术，在[收稿日期]0 7—0 0 20 3— 9[基金项目]河南省科技厅基金资助项目( 2 20 7 ) 4 47 0 5

的直流电解电压下，于高氯酸和无水乙醇的体积比为 14的溶：液中电解抛光 2~3 i, m n得到光亮洁净的铝片。将 2个特制的玻璃模具把抛光后的铝片夹在中间，用皮筋把 2个玻璃模具夹紧以防电解液外漏。在其中一个模具中加入 5的磷酸电解%液，进行第 1次阳极氧化。采用 D Y2稳压稳流电泳仪 ( D一北京市六一仪器厂 )阳极为铝片，,阴极为碳棒，电解电压 10将水 0 V,

[作者简介]汤宏伟( 9 4一，, 17 )男河南淮阳人，副教授，博士，要从事主应用电化学的研究。