[发明专利]分级多孔纳米氧化铝/金复合薄膜电极及其制备方法

摘要

本发明涉及复合薄膜电极及其制备方法。该电极是由绝缘基板、第一结合层、导电金层、第二结合层和改性材料铝层构成的分级纳米多孔结构的复合薄膜，导电金层上均布孔径为2-20nm的小孔，分布密度1010/cm2-1012/cm2；第二结合层和改性材料层上均布孔径为20-400nm的小孔，分布密度109/cm2-1012/cm2；其制备方法是先在绝缘基板上制备多层复合薄膜，然后对多层复合薄膜进行阳极氧化并扩孔，使铝层成为多孔氧化铝层，金层成为纳米多孔结构，第二结合层成为多孔的钽的氧化物、铌的氧化物或钛的氧化物，再清洗烘干得到分级多孔纳米氧化铝/金复合薄膜电极成品。本电极具有高电催化活性，具备纳米多孔金和多孔阳极氧化铝的双重优点，制备方法简单可靠，克服了因AAO脆性大而不便操作的缺点，适于大批量生产。

主权项

一种分级多孔纳米氧化铝/金复合薄膜电极，其特征在于，它包括由绝缘基板、第一结合层、导电金属层、第二结合层、改性材料层和绝缘层构成的复合薄膜，所述复合薄膜为分级纳米多孔结构，其中与绝缘基板直接接触的是第一结合层，其厚度为2‑100nm；覆盖在第一结合层上表面的是导电金属层，该层厚度为50‑200nm，在该层上均布有孔径为2‑20nm的小孔，其分布密度为1010/cm2‑1012/cm2；在导电金属层上面为第二结合层，其厚度为2‑50nm；改性材料层位于第二结合层的上面，其厚度为200‑2000nm；在改性材料层上均布有孔径为20‑400nm的小孔，分布密度为109/cm2‑1012/cm2，在第二结合层上也均布有小孔，其孔所在位置、孔径及分布密度与改性材料层上的孔相同；在复合薄膜的四周边沿设置有绝缘层，其厚度为300‑3000nm；所述第一结合层的材料是钽、铌或钛；所述第二结合层是钽、铌或钛的氧化物层；所述导电金属层为纳米多孔金层；所述改性材料层为纳米阳极氧化铝层；所述绝缘层为二氧化硅层或SU‑8层或聚酰亚胺层。