多孔阳极氧化铝Turing结构的自组织生长机制研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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多孔阳极氧化铝Turing结构的自组织生长机制研究

项目名称：多孔阳极氧化铝Turing结构的自组织生长机制研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：20603049
申请代码：B030601
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2007-01-01-2009-12-31

项目负责人：雷惊雷
负责人职称：教授
依托单位：重庆大学
批准年度：2006

中文摘要：

阳极氧化铝(AAO)模板是目前制造纳米材料最常用模板之一。采用原位椭圆偏振光谱技术研究了铝阳极氧化过程，根据其光学模型可以清楚地定性分辨铝阳极氧化过程中的不同阶段并推测不同阶段"电极/溶液"界面结构特征，其拟合结果定量提供了反应过程中界面层、阻挡层以及多孔层的组成、厚度变化的动态信息，多孔层厚度和酸浓度成线性关系而和外加电压、反应温度成指数关系。采用物理化学方法测定总化学反应的表观活化能和指前因子分别为45.9kJ.mol-1和0.0303 mol.L-1.min-1。在上述实验结果基础上，提出了包含化学、扩散等因素的非线性耦合作用的铝阳极氧化反应机制并抽象成为数学模型；在化学反应-扩散体系的理论分析框架中，对上述复杂反应机制进行线性稳定性分析、分支(Bifurcation)分析和数值模拟，在参数空间寻找到Turing分支区域并模拟了体系经Turing分支而出现的空间自组织花样(Turing结构)，从而揭示了AAO模板孔洞的初始形成机制；基于Laplace方程模拟多孔层中电场分布，表明孔洞底部电场强度高而更容易发生反应，从而揭示了AAO模板孔洞的自组织生长发展机制。

中文主题词：氧化铝模板；自组织；Turing结构；非线性动力学；数值模拟

结论摘要：

英文主题词Anodic Aluminum Oxide Templates; Self-organization; Turing patterns; Nonlinear dynamics; Computer simulation

成果综合统计