[发明专利]一种阳极夹持器及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳极夹持器及其应用，属于纳米技术与精密工程领域。

背景技术

多孔阳极氧化铝模板(anodic aluminum oxide，AAO)是高纯铝片经过阳极 氧化而自组织生成的纳米多孔膜，其结构特点是模板上的纳米孔呈六角柱形排 列，孔洞大小均一、排列有序、分布均匀、孔与孔之间独立，是制备纳米阵列 材料的最有效的模板之一，在纳米复制、催化剂载体、分离过滤等方面也具有 广泛的应用前景。

关于多孔阳极氧化铝模板方面的研究很多，大多数制备多孔阳极氧化铝模 板的方法都是采用硫酸、草酸或磷酸的水溶液作为电解液，在不同的电解液浓 度、反应温度、反应时间、阳极氧化电压下进行恒压的二次阳极氧化。然而传 统的阳极氧化铝模板的制备方法多采用的是恒压阳极氧化法，制备的模板面积 较小，阳极氧化反应时间较长，制备效率不高。当制备大面积的阳极氧化铝模 板时，电压的直接输入容易将铝片击穿。

在期刊名称为《纳米技术和精密工程》的2008年9月的第6卷第5期中的 《逐步升压法制备大面积小孔径阳极氧化铝模板》中公开了一种逐步升压法， 该方法是在酸性电解液中制备高度有序的大面积阳极氧化铝模板，所得模板的 孔径与传统恒压法相比要小很多。然而该逐步升压法一次只能制备一片模板， 且所得模板的面积不可控。

此外，现有的阳极氧化装置通常是在同一片高纯铝片上只能制备出一片单 面的或双通的阳极氧化铝模板，而在同一套装置中制备不同面积的模板和一次 反应制备多片阳极氧化铝模板的问题仍然有待解决。

发明内容

本发明为了克服现有技术中不能通过一次反应制备多片、面积可控的阳极 氧化铝模板的缺陷，将逐步升压法与本发明的阳极夹持器相结合，克服了这些 问题。

本发明是通过以下技术方案克服这些问题的：

本发明提供了一种阳极夹持器，包括第一夹持板、第二夹持板和槽体，在 所述第一夹持板上设有至少一个第一窗体，所述第一夹持板和所述第二夹持板 之间设有槽。

当所述第一夹持板上设有一个第一窗体时，所述槽与所述第一窗体相连通； 当所述第一夹持板上设有两个或两个以上第一窗体时，所述槽与这些第一窗体 均相连通。在制备阳极氧化铝模板时将高纯铝片放置在所述槽内。

可以根据需要设计这些第一窗体的个数和形状。

这些第一窗体的个数可以是但不限制于1、2、3或4等。

这些第一窗体的形状可以是但不限制于圆形、方形、星形、菱形或三角形 等。

当所述第一夹持板上设有一个第一窗体时，一次只能制备一片阳极氧化铝 模板，当所述第一夹持板上设有多个第一窗体时，一次可以制备多个阳极氧化 铝模板，即第一窗体的个数决定了一次可以制备的阳极氧化铝模板的个数。

所述第一夹持板和所述第二夹持板之间设有内置电极连接线，所述内置电 极连接线的一端内置于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间设有的槽内，而 所述内置电极连接线的另一端连接电源。

所述第一夹持板和所述第二夹持板通过第一紧固元件固定。所述第二夹持 板覆在所述槽体上并通过第二紧固元件将所述第二夹持板与所述槽体固定。

在本发明的一个实施例中，所述第二夹持板上设有与所述第一夹持板上设 有的第一窗体相对的、且形状相同的第二窗体。

所述第二窗体是在制备双通阳极氧化铝模板时用于去除模板背面未反应的 铝层。当发生阳极氧化反应的窗体(即第一窗体)尺寸小于或等于用于去除未 反应的铝层的窗体(即第二窗体)的尺寸时，在去除铝基底时，所制备的阳极 氧化铝膜就会脱落，为了克服这一问题，本发明将所述第二窗体的尺寸设计成 略小于所述第一窗体的尺寸，使得制备所得的阳极氧化铝膜不易脱落。

这应该理解为：可以根据需要调节所述第二窗体的个数。例如，当需要一 次性制备两个圆形的单面阳极氧化铝模板和一个方形的双通阳极氧化铝模板 时，那么选用的阳极夹持器需要在第一夹持板上设有三个第一窗体，其中，两 个第一窗体为圆形，一个第一窗体为方形，而在第二夹持板上，与所述方形的 第一窗体相对应的位置需设有一个尺寸略小的方形的第二窗体。

优选，所述槽体设有入水口和出水口，所述入水口和所述出水口与可控温 度的循环水泵连接以构成控温系统。