RU2474466C1 - Method of making aluminium oxide-based membranes - Google Patents
Method of making aluminium oxide-based membranes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474466C1 RU2474466C1 RU2011133492/05A RU2011133492A RU2474466C1 RU 2474466 C1 RU2474466 C1 RU 2474466C1 RU 2011133492/05 A RU2011133492/05 A RU 2011133492/05A RU 2011133492 A RU2011133492 A RU 2011133492A RU 2474466 C1 RU2474466 C1 RU 2474466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- carried out
- aluminum
- ordered
- membranes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления мембран и может быть использовано в нанотехнологии при производстве различных фильтров, темплатов для получения мембранных нанокатализаторов, производства капиллярных насосов, больших массивов углеродных нанотрубок, нанопроволок и других наноструктур.The invention relates to the field of manufacture of membranes and can be used in nanotechnology in the manufacture of various filters, templates for the production of membrane nanocatalysts, the production of capillary pumps, large arrays of carbon nanotubes, nanowires and other nanostructures.
Проблема формирования упорядоченных оксидных структур на поверхности металлов, в частности алюминия, является в настоящее время особо актуальной. Большой интерес в связи с этим привлекает возможность изготовления мембран путем контролируемого растворения алюминия с одновременным формированием упорядоченных слоев из оксида алюминия при его электрохимическом окислении. Одной из наиболее существенных проблем при получении пористых анодно сформированных мембран является отделение их от основы, т.е получение «свободных» мембран с целью их практического применения.The problem of the formation of ordered oxide structures on the surface of metals, in particular aluminum, is currently particularly urgent. Of great interest in this connection is the possibility of manufacturing membranes by controlled dissolution of aluminum with the simultaneous formation of ordered layers of aluminum oxide during its electrochemical oxidation. One of the most significant problems in obtaining porous anodically formed membranes is their separation from the base, that is, the production of “free” membranes for the purpose of their practical application.
Известны способы получения мембранных наноструктур на основе алюминия путем полировки алюминиевых фольг с последующим анодированием в растворах кислот [1, 2, 3]. Описанные в приведенных источниках способы изготовления мембран включают стадию химического травления барьерного слоя. При этом качество получаемых пористых структур не удовлетворяет требованиям к мембранам, т.к. одновременно со снятием барьерного слоя происходит увеличение диаметра пор и получение мембран с отверстиями меньше 100 нм становится практически невозможным. Кроме того, все названные способы предполагают использование агрессивных экологических небезопасных реагентов, например растворов хлорида ртути.Known methods for producing membrane nanostructures based on aluminum by polishing aluminum foils with subsequent anodization in acid solutions [1, 2, 3]. The methods for manufacturing membranes described in the above sources include the step of chemical etching of the barrier layer. Moreover, the quality of the obtained porous structures does not satisfy the requirements for membranes, because Simultaneously with the removal of the barrier layer, an increase in pore diameter occurs, and obtaining membranes with holes less than 100 nm becomes practically impossible. In addition, all of these methods involve the use of aggressive environmental unsafe reagents, such as solutions of mercury chloride.
Известно, что удаление барьерного слоя и, следовательно, открытие пор анодного оксида алюминия кроме методов химического растворения может быть достигнуто путем избирательного (фокусированного) ионного травления барьерного слоя (FIB); это требует специального и довольно сложного оборудования, что удорожает стоимость производства пористых мембран [4].It is known that the removal of the barrier layer and, therefore, the opening of the pores of the anodic aluminum oxide, in addition to chemical dissolution methods, can be achieved by selective (focused) ion etching of the barrier layer (FIB); this requires special and rather sophisticated equipment, which increases the cost of production of porous membranes [4].
Из уровня техники известны способы формирования мембран на основе диоксида титана, в которых отделение мембран от основы осуществляется электрохимическим путем. Однако параметры, при которых происходит отделение сформированных мембран согласно приведенным данным, достаточно противоречивы: в способе [5] процесс происходит за счет снижения напряжения от 100 до 10 В и выдерживания образца при низком напряжении в течение 0,5 мин, а в способе, описанном в [6], подобный результат достигается, напротив, увеличением на короткое время напряжения на 5 В выше, чем при анодном окислении. Недостатками указанных способов отделения мембраны от основы является неполнота вскрытия пор.The prior art methods of forming membranes based on titanium dioxide, in which the separation of the membranes from the base is carried out electrochemically. However, the parameters at which the formed membranes are separated according to the data presented are quite contradictory: in the method [5], the process occurs by reducing the voltage from 100 to 10 V and holding the sample at low voltage for 0.5 min, and in the method described in [6], a similar result is achieved, on the contrary, by a short-term increase in voltage by 5 V higher than with anodic oxidation. The disadvantages of these methods of separating the membrane from the base is the incompleteness of pore opening.
Наиболее близким к заявляемому способу техническим решением является способ получения пористых мембран на основе алюминия [7], выбранный за прототип. Способ включает полировку алюминиевых фольг, анодное окисление, удаление барьерного слоя и вскрытие «дна» пор травлением в смеси концентрированных фтористоводородной, азотной и уксусной кислот при соотношении (2,5-3,5):(1,5-2,5):(4,5-5,5) объемных процентов при температуре 40-50°С в течение 1,5-2,5 мин и очистку каналов пор. Недостатками способа являются применение агрессивных и экологически небезопасных компонентов травильной смеси и длительность операций химического травления - более 3,5 часов. Кроме того, из описания не вытекает, что авторы достигают отделения «свободной» мембраны от алюминиевой основы.Closest to the claimed method, the technical solution is a method for producing porous membranes based on aluminum [7], selected for the prototype. The method includes polishing aluminum foils, anodic oxidation, removing the barrier layer and opening the “bottom” of the pores by etching in a mixture of concentrated hydrofluoric, nitric and acetic acids at a ratio of (2.5-3.5) :( 1.5-2.5): (4.5-5.5) volume percent at a temperature of 40-50 ° C for 1.5-2.5 minutes and cleaning the pore channels. The disadvantages of the method are the use of aggressive and environmentally unsafe components of the etching mixture and the duration of the chemical etching operations is more than 3.5 hours. In addition, it does not follow from the description that the authors achieve separation of the “free” membrane from the aluminum base.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка быстрого, эффективного и практически безреагентного способа удаления барьерного слоя с одновременным вскрытием дна пор, позволяющего легко отделять образованную анодным оксидированием мембрану от алюминиевой основы без изменения характеристик пористости и прочности получаемых мембран.The problem to which the claimed invention is directed is to develop a quick, effective and practically reagentless method of removing the barrier layer while opening the pore bottom, which makes it easy to separate the membrane formed by anodic oxidation from the aluminum base without changing the porosity and strength of the resulting membranes.
Технические результаты - упрощение способа формирования и отделения пористых мембран, а также повышение экологичности технологического процесса.Technical results - a simplification of the method of formation and separation of porous membranes, as well as improving the environmental friendliness of the process.
Поставленная задача решается способом получения мембран на основе оксида алюминия, включающим первичное анодирование подготовленного алюминиевого образца, электрохимическое удаление первого анодного слоя оксида алюминия, повторное анодирование образца для формирования пористого оксидного слоя алюминия с упорядоченной структурой с последующим вскрытием «дна» пор и отделением сформированной мембраны наложением катодного импульса напряжения.The problem is solved by the method of producing membranes based on aluminum oxide, including primary anodizing of the prepared aluminum sample, electrochemical removal of the first anode layer of aluminum oxide, repeated anodizing of the sample to form a porous aluminum oxide layer with an ordered structure, followed by opening the “bottom” of the pores and separating the formed membrane by applying cathode voltage pulse.
При этом:Wherein:
- первичное анодирование осуществляют в 0,3М растворе щавелевой кислоты при напряжении 20-60 В, плотности тока 100-500 мА/см2, температуре 20-25°С в течение 5-10 мин. В результате формируют пористый и малоупорядоченный слой оксида алюминия (так называемый «жертвенный слой»);- primary anodizing is carried out in a 0.3 M solution of oxalic acid at a voltage of 20-60 V, current density 100-500 mA / cm 2 , temperature 20-25 ° C for 5-10 minutes. As a result, a porous and disordered layer of alumina is formed (the so-called "sacrificial layer");
- снятие оксидного слоя после первичного анодирования проводят наложением на анодируемый образец катодной поляризации при напряжении от +(20-60) В до -(20-60) В с длительностью импульса не менее 10 с; при этом формируют упорядоченную структуру алюминиевой основы;- removal of the oxide layer after primary anodization is carried out by applying cathodic polarization to the anodized sample at a voltage of + (20-60) V to - (20-60) V with a pulse duration of at least 10 s; while forming an ordered structure of the aluminum base;
- повторное анодирование осуществляют при напряжении 20-60 В, температуре 20-30°С и плотности тока 100-500 мА/см2 в течение не более 10 мин; при этом формируют пористый оксидный слой с упорядоченной и регулярной структурой нанопор;- repeated anodizing is carried out at a voltage of 20-60 V, a temperature of 20-30 ° C and a current density of 100-500 mA / cm 2 for no more than 10 minutes; in this case, a porous oxide layer with an ordered and regular structure of nanopores is formed;
- удаление барьерного слоя и вскрытие «дна» пор, а также отделение сформированной мембраны с упорядоченной структурой нанопор проводят также наложением катодного импульса напряжения от +(40-60)В до -(40-60) В в течение 5-20 с.- removing the barrier layer and opening the "bottom" of the pores, as well as separating the formed membrane with the ordered structure of nanopores, is also carried out by applying a cathode voltage pulse from + (40-60) V to - (40-60) V for 5-20 s.
В результате достигается двойной эффект - происходит вскрытие пор обратной стороны мембраны и легкое отделение мембраны (без внешнего воздействия) от алюминиевой основы.As a result, a double effect is achieved - opening of the pores of the reverse side of the membrane and easy separation of the membrane (without external influences) from the aluminum base.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is as follows.
Перед процессом анодирования алюминия образец подготавливают по известной из уровня техники методике: осуществляют травление образца и его полировку. Для этого алюминиевую фольгу (техническая чистота - 99,9%) подвергают травлению при температуре 60°С в водном растворе смеси кислот HF:HNO3:HClO4:H2O при соотношении компонентов 1:10:20:69 в течение трех минут. После чего подвергают образец электрохимической полировке в смеси этилового спирта и 60%-ной хлорной кислоты в соотношении 4:1 в течение одной минуты при температуре 20°С и плотности анодного тока 500 мА/см2. Для алюминия более высоких марок чистоты эти операции могут быть исключены.Before the process of anodizing aluminum, the sample is prepared according to a technique known from the prior art: the sample is etched and polished. To do this, aluminum foil (technical purity - 99.9%) is subjected to etching at a temperature of 60 ° C in an aqueous solution of a mixture of acids HF: HNO 3 : HClO 4 : H 2 O with a component ratio of 1: 10: 20: 69 for three minutes . After which the sample is subjected to electrochemical polishing in a mixture of ethyl alcohol and 60% perchloric acid in a ratio of 4: 1 for one minute at a temperature of 20 ° C and anode current density of 500 mA / cm 2 . For higher grades of aluminum, these operations can be excluded.
Подготовленный образец алюминия подвергают первичному анодированию: процесс осуществляют в 0,3М растворе щавелевой кислоты при напряжении 20-60 В, плотностях тока 100-500 мА/см2, при температуре 20-25°С в течение 5-10 мин. В результате формируют пористый и малоупорядоченный слой оксида алюминия, т.н. «жертвенный» слой.The prepared aluminum sample is subjected to primary anodization: the process is carried out in a 0.3 M solution of oxalic acid at a voltage of 20-60 V, current densities of 100-500 mA / cm 2 , at a temperature of 20-25 ° C for 5-10 minutes. As a result, a porous and disordered alumina layer is formed, the so-called "Sacrificial" layer.
Далее, наложением короткого катодного импульса напряжения от +(20-60) В до -(20-60) В и длительностью не менее 10 с удаляют первый слой оксида алюминия. После этого в том же электролите проводят повторное анодирование образца при напряжении 20-60 В и плотности тока 100-500 мА/см2. В результате формируют пористый оксидный слой алюминия с более упорядоченной и регулярной структурой нанопор. Вскрытие «дна» пор и отделение сформированной мембраны с упорядоченной структурой пор после повторного анодирования также проводят наложением катодного импульса напряжения от +(40-60) В до -(40-60) В в течение 5-20 с. В результате достигается двойной эффект - происходит вскрытие пор обратной стороны мембраны и ее легкое отделение от алюминиевой основы. Мембрана отделяется от основы без дополнительного внешнего воздействия с сохранением размеров и структуры пор.Next, by applying a short cathode voltage pulse from + (20-60) V to - (20-60) V and a duration of at least 10 s, the first layer of aluminum oxide is removed. After that, in the same electrolyte, repeated anodizing of the sample is carried out at a voltage of 20-60 V and a current density of 100-500 mA / cm 2 . As a result, a porous oxide layer of aluminum with a more ordered and regular structure of nanopores is formed. Opening the “bottom” of the pores and separating the formed membrane with the ordered pore structure after repeated anodizing is also carried out by applying a cathode voltage pulse from + (40-60) V to - (40-60) V for 5-20 s. As a result, a double effect is achieved - opening of the pores of the reverse side of the membrane and its easy separation from the aluminum base. The membrane is separated from the base without additional external influences while maintaining the size and structure of the pores.
Средний диаметр пор сформированных заявляемым способом мембран составляет 40-100 нм при толщине мембран около 10 мМ. При этом сохраняется целостность структуры мембран, сформированных заявляемым способом, и происходит равномерное вскрытие пор по всей поверхности мембраны.The average pore diameter of the membranes formed by the claimed method is 40-100 nm with a membrane thickness of about 10 mm. This preserves the integrity of the structure of the membranes formed by the claimed method, and there is a uniform opening of pores over the entire surface of the membrane.
Отличительные признаки заявляемого изобретения:Distinctive features of the claimed invention:
- снятие оксидного слоя после первичного анодирования проводится наложением на анодируемый образец катодной поляризации;- removal of the oxide layer after primary anodization is carried out by applying cathodic polarization to the anodized sample;
- снятие барьерного слоя, вскрытие «дна» пор и отделение мембраны от алюминиевой основы после повторного анодирования проводится без химического травления, а именно реверсом напряжения;- removing the barrier layer, opening the “bottom” of the pores and separating the membrane from the aluminum base after repeated anodizing is carried out without chemical etching, namely voltage reversal;
- сокращение времени формирования оксидных слоев: как при первом, так и втором анодировании время формирования оксидных слоев не превышает 10 мин.- reduction of the time of formation of oxide layers: both in the first and second anodizing, the time of formation of oxide layers does not exceed 10 minutes
Преимущества заявляемого способа:The advantages of the proposed method:
- достигается формирование пористых мембран с сохранением заданных геометрических параметров, размеров нанопор и их упорядоченного распределения по поверхности мембраны;- the formation of porous membranes is achieved with preservation of the set geometric parameters, sizes of nanopores and their ordered distribution over the membrane surface;
- значительно упрощается и удешевляется технология изготовления мембран;- significantly simplifies and cheapens the technology of manufacturing membranes;
- повышается экологичность процессов в связи с отсутствием необходимости использования экологически небезопасных реагентов;- increased environmental friendliness of processes due to the lack of the need to use environmentally unsafe reagents;
- сокращается время формирования мембран за счет замены длительного химического травления на наложение коротких катодных импульсов.- reduces the time of formation of membranes by replacing long-term chemical etching with the application of short cathode pulses.
Изобретение иллюстрируется следующими фигурами:The invention is illustrated by the following figures:
фиг.1 - СЭМ-изображение поверхности мембраны из оксида алюминия после первой стадии анодирования до проведения вскрытия дна пор и отделения мембраны от алюминиевой основы;figure 1 - SEM image of the surface of the membrane of aluminum oxide after the first stage of anodization before opening the bottom of the pores and separating the membrane from the aluminum base;
фиг.2а - СЭМ-изображение "дна" не вскрытых пор до удаления барьерного слоя, 2б - АСМ изображение "дна" не вскрытых пор;figa - SEM image of the "bottom" of unopened pores until the removal of the barrier layer, 2b - AFM image of the "bottom" of unopened pores;
фиг.3 - СЭМ изображение обратной стороны мембраны после формирования второго анодного пористого слоя и вскрытия их катодным импульсом напряжения длительностью 10 сек;figure 3 - SEM image of the reverse side of the membrane after the formation of the second anode porous layer and opening them with a cathode voltage pulse lasting 10 seconds;
фиг.4 - СЭМ - изображение верхней стороны мембраны, отделенной от алюминиевой основы, с вскрытыми порами после катодного импульса напряжения длительностью 10 сек;figure 4 - SEM - image of the upper side of the membrane, separated from the aluminum base, with open pores after the cathode voltage pulse lasting 10 seconds;
фиг.5 - СЭМ - изображение пористой и нанотубулярной структуры анодно сформированной мембраны из оксида алюминия: фиг.5а - изображение нанотрубчатой структуры анодной пленки; фиг.5б - изображения выходов нанотрубок, образующих пористую структуру мембраны;Fig. 5 - SEM - image of the porous and nanotubular structure of the anodically formed aluminum oxide membrane: Fig. 5a - image of the nanotube structure of the anode film; figb - images of the outputs of the nanotubes forming the porous structure of the membrane;
фиг.6 - кривые изменения напряжения и тока поляризации образца алюминия при формировании и отделении мембраны от алюминиевой основы катодным импульсом напряжения;6 - curves of changes in voltage and polarization current of an aluminum sample during the formation and separation of the membrane from the aluminum base by a cathode voltage pulse;
фиг.7 - изображение нановискеров, образующихся на поверхности пористой мембраны оксида алюминия при нарушении режимов формирования - при напряжении 70 В и температуре 40°С;Fig.7 is an image of nanowhiskers formed on the surface of a porous alumina membrane in violation of the formation conditions at a voltage of 70 V and a temperature of 40 ° C;
фиг.8 - кривые зависимости напряжения и тока от времени формирования и форма катодного импульса напряжения от +40 до 0 В при отделении мембраны от алюминиевой основы.Fig - curves of voltage and current versus time of formation and the shape of the cathode voltage pulse from +40 to 0 V when separating the membrane from the aluminum base.
Изображения поверхности мембранных структур получены с помощью методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ); СЭМ-изображения получены с помощью сканирующего электронного микроскопа Carl Zeiss Cross Beam 1540 EX; АСМ-изображения - с помощью атомно-силового микроскопа NT-MDT Integra Prima.Surface images of membrane structures were obtained using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM); SEM images obtained with a Carl Zeiss Cross Beam 1540 EX scanning electron microscope; AFM images using an NT-MDT Integra Prima atomic force microscope.
Представленные ниже примеры подтверждают, но не ограничивают предлагаемое изобретение.The examples below confirm, but do not limit, the invention.
Пример 1. Травление экспериментального образца и его полировку проводили следующим образом. Алюминиевую фольгу (техническая чистота 99,9%) размерами 1,0×1,0×0,1 см подвергали травлению вначале в растворе смеси кислот состава HF:HNO3:HClO4:H2O в соотношении 1:10:20:69 при температуре 60°С в течение трех минут. После этого осуществляли электрохимическую полировку в смеси С2Н5ОН:HClO4 (60%) в соотношении 4:1 в течение одной минуты при температуре 20°С и плотности тока 500 мА/см2.Example 1. Etching of an experimental sample and its polishing was carried out as follows. Aluminum foil (technical purity 99.9%) with dimensions 1.0 × 1.0 × 0.1 cm was first etched in a solution of a mixture of acids of the composition HF: HNO 3 : HClO 4 : H 2 O in a ratio of 1:10:20: 69 at a temperature of 60 ° C for three minutes. After that, electrochemical polishing was carried out in a mixture of C 2 H 5 OH: HClO 4 (60%) in a 4: 1 ratio for one minute at a temperature of 20 ° C and a current density of 500 mA / cm 2 .
Далее образец алюминия подвергали анодному оксидированию в 0,3М растворе щавелевой кислоты при напряжении 40 В, температуре 20°С в течение 10 мин. В результате формировали пористый и малоупорядоченный слой оксида алюминия (фиг.1).Next, an aluminum sample was subjected to anodic oxidation in a 0.3 M solution of oxalic acid at a voltage of 40 V and a temperature of 20 ° C for 10 min. As a result, a porous and disordered alumina layer was formed (FIG. 1).
Затем наложением короткого катодного импульса напряжения от +40 до -40 В (фиг.6) удаляли первичный анодный слой и формировали упорядоченную структуру алюминиевой основы. Далее проводили вторичное анодирование при напряжении 40 В и плотности тока 500 мА/см2 в том же электролите, в результате которого формировали более упорядоченную структуру пористого оксидного слоя (фиг.4).Then, by applying a short cathode voltage pulse from +40 to -40 V (Fig.6), the primary anode layer was removed and an ordered structure of the aluminum base was formed. Next, secondary anodizing was performed at a voltage of 40 V and a current density of 500 mA / cm 2 in the same electrolyte, as a result of which a more ordered structure of the porous oxide layer was formed (Fig. 4).
Вскрытие «дна» пор и отделение сформированной мембраны с упорядоченной структурой пор после вторичного анодирования также проводили наложением катодного импульса напряжения от +40 В до -40 В в течение 10 с. В результате происходит вскрытие пор обратной стороны мембраны с одновременным и самопроизвольным ее отделением от алюминиевой основы. Тем самым достигается формирование "свободной" мембраны, не связанной с подложкой (фиг.3). Средний диаметр пор полученной мембраны (фиг.4) составляет 60-80 нм при толщине мембраны около 10 мМ. Поры вскрыты равномерно по всей поверхности мембраны без разрушения ее структуры.Opening the “bottom” of the pores and separating the formed membrane with the ordered pore structure after secondary anodization was also performed by applying a cathode voltage pulse from +40 V to -40 V for 10 s. As a result, pores are opened on the reverse side of the membrane with its simultaneous and spontaneous separation from the aluminum base. Thereby, the formation of a “free” membrane that is not associated with the substrate is achieved (Fig. 3). The average pore diameter of the obtained membrane (figure 4) is 60-80 nm with a membrane thickness of about 10 mm. Pores are opened evenly over the entire surface of the membrane without destroying its structure.
Экспериментальные данные показывают, что при напряжении формирования оксидного слоя алюминия менее 20 В не наблюдается формирование мембраны с высокой степенью упорядоченности и регулярности.Experimental data show that when the formation voltage of the aluminum oxide layer is less than 20 V, membrane formation with a high degree of orderliness and regularity is not observed.
Пример 2 осуществляли по примеру 1, но первичное и вторичное анодирование осуществляли при напряжении +70 В, температуре 40°С в течение 10 минут.Example 2 was carried out as in example 1, but the primary and secondary anodizing was carried out at a voltage of +70 V, a temperature of 40 ° C for 10 minutes.
В результате формировалось пористое недостаточно упорядоченное покрытие, местами закрытое нитеобразными структурами, нарушающими однородность поверхности сформированного анодного слоя (фиг.7).As a result, a porous insufficiently ordered coating was formed, sometimes covered with filamentous structures that violate the uniformity of the surface of the formed anode layer (Fig. 7).
Следовательно, повышение напряжения и температуры формирования как при образовании первого, так и второго анодноых слоев приводит к нарушению упорядоченности в сформированной пористой мембране. Качество сформированной мембраны уступает качеству мембраны, сформированной по условиям примера 1.Consequently, an increase in the voltage and temperature of formation during the formation of the first and second anode layers leads to a violation of ordering in the formed porous membrane. The quality of the formed membrane is inferior to the quality of the membrane formed according to the conditions of example 1.
Пример 3. Мембрану, сформированную по примеру 1, отделяли наложением катодного импульса напряжения от +40 В до 0 В (фиг.8). При этом не достигается самопроизвольное отделение мембраны от алюминиевой основы и вскрытия пор. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что оптимальной формой импульса является реверс напряжения от +40 до -40 В. При иных параметрах импульса не достигается необходимая легкость отделения сформированной мембраны от алюминиевой основы без нарушения ее структуры.Example 3. The membrane formed according to example 1 was separated by applying a cathode voltage pulse from +40 V to 0 V (Fig. 8). In this case, spontaneous separation of the membrane from the aluminum base and opening of the pores is not achieved. Experimental data indicate that the optimal pulse shape is voltage reverse from +40 to -40 V. With other pulse parameters, the necessary ease of separating the formed membrane from the aluminum base is not achieved without violating its structure.
При указанных выше оптимальных условиях заявляемый способ обеспечивает упрощение и удешевление технологии изготовления мембран, а также повышение экологичности и сокращение времени технологического процесса.Under the above optimal conditions, the inventive method provides a simplification and cheaper technology for manufacturing membranes, as well as improving environmental friendliness and reducing the time of the process.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. C.Y.Liu, A.Datta and Y.L.Wang «Ordered anodic aluminia nanochannels on focused-ion-beam-preparatteemed aluminum surfaces». Appl. Phys. Lett. v.78, №1, 2004, p.120-122.1. C.Y. Liu, A. Datta and Y. L. Wang "Ordered anodic aluminum nanochannels on focused-ion-beam-preparatteemed aluminum surfaces." Appl. Phys. Lett. v. 78, No. 1, 2004, p. 120-122.
2. O.Yessensky, F.Muller and U.Gosele «Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina». Appl. Phys. Lett. v.72, №10, 1998, p.1173-1175.2. O. Yessensky, F. Muller and U. Gosele "Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina." Appl. Phys. Lett. v. 72, No. 10, 1998, p. 1173-1175.
3. Patent US №3850762, опубл. 26.11.1974 г.3. Patent US No. 3850762, publ. 11/26/1974
4. Патент РФ №2405621, опубл. 27.08.2010 г.4. RF patent No. 2405621, publ. August 27, 2010
5. K.Kant., D.Losic, Phys. Status Solidi RRL3, №5, 139-141, 2009.5. K. Kant., D. Losic, Phys. Status Solidi RRL3, No. 5, 139-141, 2009.
6. Yuan J.Y., He F.Y. et al., Chem. Mater. 2004. 16, №10, 1841-1844.6. Yuan J.Y., He F.Y. et al., Chem. Mater. 2004.16, No. 10, 1841-1844.
7. Патент РФ №2350380, опубл. 27.03.2009 г.7. RF patent No. 2350380, publ. 03/27/2009
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133492/05A RU2474466C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of making aluminium oxide-based membranes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133492/05A RU2474466C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of making aluminium oxide-based membranes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2474466C1 true RU2474466C1 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=49120369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133492/05A RU2474466C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of making aluminium oxide-based membranes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2474466C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3850762A (en) * | 1973-08-13 | 1974-11-26 | Boeing Co | Process for producing an anodic aluminum oxide membrane |
| SU1560280A1 (en) * | 1986-08-01 | 1990-04-30 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | Method of producing semipermeable membranes |
| US5160352A (en) * | 1991-09-06 | 1992-11-03 | Texaco Inc. | Method of forming membranes useful for separation of gases |
| RU2242271C1 (en) * | 2003-12-01 | 2004-12-20 | Харитонов Дмитрий Юрьевич | Method of manufacturing of a diaphragm out of aluminum oxide |
| RU2283691C1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-09-20 | Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Method for producing gas-penetrable membrane and gas-penetrable membrane |
| RU2335334C1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" | Method of gas-permeable membrane production and gas-permeable membrane |
| RU2350380C1 (en) * | 2007-05-31 | 2009-03-27 | Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской Академии Наук (ИПТМ РАН) | Method of aluminium porous membranes production |
| RU2405621C2 (en) * | 2009-02-17 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Method of producing membranes with regular nanopores from barrier-film metal oxides |
-
2011
- 2011-08-09 RU RU2011133492/05A patent/RU2474466C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3850762A (en) * | 1973-08-13 | 1974-11-26 | Boeing Co | Process for producing an anodic aluminum oxide membrane |
| SU1560280A1 (en) * | 1986-08-01 | 1990-04-30 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | Method of producing semipermeable membranes |
| US5160352A (en) * | 1991-09-06 | 1992-11-03 | Texaco Inc. | Method of forming membranes useful for separation of gases |
| RU2242271C1 (en) * | 2003-12-01 | 2004-12-20 | Харитонов Дмитрий Юрьевич | Method of manufacturing of a diaphragm out of aluminum oxide |
| RU2283691C1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-09-20 | Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Method for producing gas-penetrable membrane and gas-penetrable membrane |
| RU2350380C1 (en) * | 2007-05-31 | 2009-03-27 | Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской Академии Наук (ИПТМ РАН) | Method of aluminium porous membranes production |
| RU2335334C1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" | Method of gas-permeable membrane production and gas-permeable membrane |
| RU2405621C2 (en) * | 2009-02-17 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Method of producing membranes with regular nanopores from barrier-film metal oxides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yuan et al. | High-speed growth of TiO2 nanotube arrays with gradient pore diameter and ultrathin tube wall under high-field anodization | |
| WO2014020939A1 (en) | Anodic oxidation porous alumina and method for producing same, and through-hole alumina membrane and method for producing same | |
| Qin et al. | Effect of ethanol on the fabrication of porous anodic alumina in sulfuric acid | |
| JP4608331B2 (en) | Anodized porous alumina and method for producing the same | |
| Oh et al. | Selective barrier perforation in porous alumina anodized on substrates | |
| Kondo et al. | Fabrication of aluminum nanowires by mechanical deformation of Al using anodic porous alumina molds | |
| JP2009256751A (en) | Anodically oxidized porous alumina and production method therefor | |
| JP2012162769A (en) | Method for manufacturing anodized porous alumina and anodized porous alumina manufactured by the method | |
| RU2474466C1 (en) | Method of making aluminium oxide-based membranes | |
| Sankar et al. | Synthesis and characterization of cadmium selenide nanostructures on porous aluminum oxide templates by high frequency alternating current electrolysis | |
| JP2003342791A (en) | Structure having hole and method for producing the same | |
| Yang et al. | Hierarchical wall formation of titanium oxide nanotube arrays using anodic oxidation | |
| JP2005272886A (en) | Anodically oxidized porous alumina and manufacturing method therefor | |
| KR101316082B1 (en) | Asymmetric alumina membrane having monosized pores and manufacturing method thereof | |
| Leitao et al. | Influence of surface pre‐treatment in the room temperature fabrication of nanoporous alumina | |
| Jagminas et al. | A new route of alumina template modification into dense-packed fibrilous material | |
| Chahrour et al. | Influence of the Voltage on Pore Diameter and Growth Rate of Thin Anodic Aluminium Oxide (AAO) Pattern on Silicon Substrate | |
| Bellemare et al. | Etching the oxide barrier of micrometer-scale self-organized porous anodic alumina membranes | |
| KR20110106003A (en) | Method for preparing nanoporous memebrane structure from low quality aluminum sheet | |
| KR100999255B1 (en) | Manufacturing nano-pillars magnetism-membrane with perpendicular anisotropy | |
| Friedman et al. | High-aspect ratio nano-noodles of alumina and titania | |
| Xu et al. | A novel method for fabricating double layers porous anodic alumina in phosphoric/oxalic acid solution and oxalic acid solution | |
| JP2006283122A (en) | Production method of nanostructure | |
| Almasi Kashi et al. | Ordered Nanoporous Alumina Membranes Formed in Oxalic/Phosphoric Acid Using Hard Anodization | |
| KR20130081367A (en) | Manufacturing methods of nanoporous structure by high temperature anodization of al |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180810 |