一种使商业铝箔产生微孔的方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-28 09:32:26
本发明公开了一种使铝箔产生微孔的方法,过程包括:配制由H2SO4、Na2SO4和苯胺所构成的溶液,之后向该溶液中加入离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐,形成含离子液体的电解质溶液,采用CHI660E电化学工作站和三电极体系,利用循环伏安法,将电位扫描速度控制为20~100mV/s,而电位窗口设置在‑0.8~1 .1V的区间内,循环扫描的圈数为10~100圈,之后将铝箔取出在室温下干燥,即可得到表面有孔径30~500μm微孔的铝箔。本发明中铝箔微孔的直径可根据电位窗口、离子液体的量、循环扫描圈数等参数的不同进行有效调控,且本发明的方法简单易行,适合规模化生产。本发明所制备的微孔铝箔在微电子器件等领域存在潜在的应用价值。
一种使商业铝箔产生微孔的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)材料准备硫酸溶液;硫酸钠溶液;苯胺;离子液体;商业铝箔;(2)电化学制备所需仪器和材料准备CHI660E电化学工作站;盐桥;饱和甘汞电极;铂片电极;(3)样品制备首先用蒸馏水配制100mL包含H2SO4、Na2SO4和苯胺的溶液,此溶液中H2SO4的浓度0.5~1.0mol/L、Na2SO4的浓度0.1~0.8mol/L、苯胺的浓度为0.4mol/L,之后向该混合溶液中加入0.5~2g1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐,形成含离子液体的电解质溶液;(4)微孔制备采用CHI660E电化学工作站和三电极体系,其中三电极体系是以商业铝箔为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂片电极为对电极构成的三电极体系,采用循环伏安法,将电位扫描速度控制为20~100mV/s,电位窗口设置在‑0.8~1.1V的区间内,循环扫描的圈数为10~100圈,之后将铝箔取出在室温下干燥,即可得到表面孔径30~500μm的微孔铝箔。
铝箔具有较好的柔韧性、较高的电导率和较低廉的价格,在众多电器、电子等领域得到了广泛的应用。在电化学储能器件中,铝箔通常作为集流体,起到承载电活性材料和传输电子的双重作用。在介孔材料技术领域,采用有微孔的铝箔可实现油与水混合物的有效分离和收集。目前使商业铝箔产生微孔的方法主要有物理方法和化学方法。物理方法,即通过高精密的仪器设备在铝箔表面刻画出微孔,显然这种方法很难达到纳米和微米的尺度。同时,这种方法设备成本高、操作复杂、费用昂贵,不适合规模化生产。化学方法一般则是通过铝箔与酸或碱进行化学反应,通过化学腐蚀产生微孔,制备过程中需要对酸的用量、浸泡时间等条件进行严格控制,较难操作,同时若想使孔的直径达到纳米或微米的尺度,必须借助纳米或微米的模板才可以实现。另外,由于铝箔表面性能的均一性,很难在铝箔表面产生分散开的微孔。
河北师范大学是一所具有百年历史和光荣传统的省属重点大学。学校起源于1902年创建于北京的顺天府学堂和1906年创建于天津的北洋女师范学堂。1996年6月,原河北师范大学、河北师范学院与创建于1952年的河北教育学院、创建于1984年的河北职业技术师范学院合并,组建成新的河北师范大学。校友中有老一代革命家邓颖超、刘清扬、郭隆真、杨秀峰、康世恩、荣高棠等,有学界名人梁漱溟、张申府、汤用彤等,有中科院院士严陆光、郝柏林等,也有许绍发、蔡振华等一批体育界精英。新中国成立以来,学校共为国家培养了20余万名专业人才。 学校新校区占地1829亩,馆藏图书340.64万册。学校现有在职教职工2856名,其中专任教师1577人,教授405人,副教授994人,中国科学院院士1人,省级以上各类优秀专家106人,博士研究生导师108人,硕士研究生导师578人。在校本、专科生36371人,研究生4191人,成人教育学生14760人。
本发明取得的有益效果如下:利用本发明可使铝箔的表面产生微孔,且孔的直径可根据电位窗口、循环扫描圈数以及离子液体量的多少进行调节,实现了孔径的有效调控。此方法简单易行,成本低廉,为铝箔在微器件中的应用开辟了新的思路,具有潜在商业价值
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