示，為本發(fā)明實施例4制得的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜在不同角度下拍攝的數(shù)碼照片圖。圖中A、B、C、D、E、F、G和H分別代表在反射角度為0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°和70°下的數(shù)碼照片。從圖中可以看出，隨著觀察角度(反射角)增大，彩環(huán)向中心呈動漫式收縮。
[0109]如圖10所示，為本發(fā)明實施例1?3制得的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜數(shù)碼照片圖。圖中，由左至右依次為實施例1、2和3。從圖中可以看出，在相同氧化電壓條件下，隨著氧化時間的增加，薄膜厚度和厚度梯度增加；在交流電壓沉積條件相同的情況下，形成了高飽和度的環(huán)形虹彩結(jié)構(gòu)色的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜，彩環(huán)數(shù)量有增加的趨勢。
[0110]如圖11所示，為本發(fā)明實施例2、4和5制得的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜數(shù)碼照片圖。圖中左起依次為實施例2、4、5。此圖說明，隨著氧化電壓的增加，薄膜厚度和厚度梯度增加；在交流電壓沉積條件相同的情況下，形成了高飽和度的環(huán)形虹彩結(jié)構(gòu)色Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜，而且彩環(huán)的數(shù)量隨電壓的增加變得密集。其中，實施例4制得的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜數(shù)碼照片圖與圖8中反射光譜的對應(yīng)的顏色一致。
[0111]如圖12所示，為本發(fā)明實施例4、6和7制得的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜數(shù)碼照片圖。圖中左起依次為實施例4、6和7。此圖說明，相同氧化條件下制備的多孔氧化鋁薄膜，經(jīng)不同時間交流電沉積后，形成高飽和度環(huán)形虹彩結(jié)構(gòu)色，隨著電沉積時間的增加，薄膜環(huán)形結(jié)構(gòu)色呈現(xiàn)淺綠-淺紅環(huán)、深綠-紅環(huán)、黃綠-粉紅環(huán)的變化，但彩環(huán)數(shù)量沒有明顯變化。
[0112]以上實施例說明本發(fā)明提供的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜具有磁性和高飽和度虹彩環(huán)形結(jié)構(gòu)色，所述Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜同時具有光學(xué)和磁學(xué)特性，在防偽、繪畫、裝飾、化妝品、顯像技術(shù)、染料敏化及太陽能電池方面具有巨大的應(yīng)用前景，而且對開辟氧化鋁薄膜在其他新領(lǐng)域應(yīng)用也具有重要意義。
[0113]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜，其特征在于，包括Co納米線和多孔氧化鋁薄膜，所述Co納米線位于所述多孔氧化鋁薄膜的孔洞中，所述氧化鋁薄膜的厚度從薄膜中心處向四周遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合薄膜，其特征在于，所述多孔氧化鋁薄膜的厚度從薄膜中心處向四周對稱性遞減； 優(yōu)選地，所述多孔氧化鋁薄膜的厚度為1500nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合薄膜，其特征在于，所述多孔氧化鋁薄膜孔洞中的Co納米線長度相等； 優(yōu)選地，所述Co納米線的長度為100?900nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，所述方法為在厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜的孔洞內(nèi)沉積Co納米線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜通過如下方法獲得: 將鋁箔作為類點電極的對電極，通過類點電極氧化，獲得厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜； 優(yōu)選地，所述類點電極氧化的電壓為110?125V ; 優(yōu)選地，所述類點電極氧化過程中陽極與陰極之間的距離為4?6cm ; 優(yōu)選地，所述類點電極為碳棒； 優(yōu)選地，所述類點電極氧化的時間為20?40s ; 優(yōu)選地，所述類點電極氧化的電解液為4.75?5.25被％的磷酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，進行所述沉積Co納米線步驟之前，對所述厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜進行減薄阻擋層處理； 優(yōu)選地，所述減薄阻擋層處理為:依次用階梯降壓法和化學(xué)溶解法處理所述厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜； 優(yōu)選地，所述階梯降壓法的起始電壓為I1?125V，階梯電壓為6?10V，最終電壓為20V以下； 優(yōu)選地，所述階梯氧化時間為30?60s ； 優(yōu)選地，所述化學(xué)溶解法使用的溶液為磷酸； 優(yōu)選地，所述磷酸的濃度為4.75?5.25wt% ； 優(yōu)選地，所述化學(xué)溶解法處理所述厚度從薄膜中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜的時間為40?60min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6之一所述的制備方法，其特征在于，所述鋁箔在進行類點電極氧化之前進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括剪裁、清洗、退火和電化學(xué)拋光。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7之一所述的制備方法，其特征在于，所述沉積Co納米線為通過交流電沉積Co ； 優(yōu)選地，所述交流電沉積Co為將減薄阻擋層后的多孔氧化鋁薄膜作為電極連同與其平行的對電極置入含Co電解液中進行交流電沉積； 優(yōu)選地，所述含Co電解液為C0SOjP H 003的混合液； 優(yōu)選地，所述CoSO4的濃度為0.1OmoI/L?0.14mol/L，H忑03的濃度為0.37mol/L?0.41mol/L ； 優(yōu)選地，所述對電極為碳棒； 優(yōu)選地，所述交流電沉積的電壓為14?17V ; 優(yōu)選地，所述交流電沉積的時間為30?50s ; 優(yōu)選地，所述電極之間的距離為8?14cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8之一所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將鋁箔依次進行剪裁、清洗、退火和電化學(xué)拋光處理； 2)將處理后的鋁箔作為陽極連同與其平行的碳棒置入4.75?5.25wt%的磷酸電解液中進行電化學(xué)氧化，陽極與陰極之間的距離為4?6cm，在電壓為110?125V條件下，氧化時間20?40s，得到厚度從中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜； 3)將厚度從中心處向四周遞減的多孔氧化鋁薄膜進行階梯降壓氧化，階梯電壓6?10V，階梯氧化時間30?60s，直至降到20V以下，得到多孔氧化鋁薄膜； 4)將多孔氧化鋁薄膜浸入4.75?5.25wt%的磷酸溶液中侵蝕40?60min，得到阻擋層減小的多孔氧化鋁薄膜； 5)將侵蝕后的多孔氧化鋁薄膜沖洗晾干后作為電極連同與其平行的碳棒置入0.1OmoI/L ?0.14mol/L 的 CoSO4.7H20 和 0.37mol/L ?0.41mol/L 的 H3BO3的電解液中，電極之間的距離為8?14cm，在14?17V電壓下交流電沉積30?50s得到Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜的用途，其應(yīng)用于防偽、繪畫、裝飾、化妝品、顯像技術(shù)、染料敏化和太陽能電池領(lǐng)域。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜、制備方法及其用途，所述Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜包括Co納米線和多孔氧化鋁薄膜，所述Co納米線位于所述多孔氧化鋁薄膜的孔洞中，所述氧化鋁薄膜的厚度從薄膜中心處向四周遞減。本發(fā)明提供的Co納米線/多孔氧化鋁復(fù)合薄膜具有高飽和度虹彩環(huán)形結(jié)構(gòu)色和均勻的磁性，并且其制備方法簡單，成本較低，在防偽、繪畫、裝飾、化妝品、顯像技術(shù)、染料敏化和太陽能電池等領(lǐng)域具有廣闊的用途。
【IPC分類】C25D5-44, C25D11-04, C25D3-12, C25D7-06, H01F10-20
【公開號】CN104805473
【申請?zhí)枴緾N201510113908
【發(fā)明人】楊淑敏, 豈云開, 顧建軍
【申請人】河北民族師范學(xué)院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月16日