Η πορώδης ανοδική αλουμίνα (PAA) σχηματίζεται με την ανοδίωση του Al σε κατάλληλα όξινα ή βασικά ηλεκτρολυτικά διαλύματα. Η πρόσφατη βελτίωση στον βαθμό διάταξης της ανοδικής πορώδους αλουμίνας έχει αυξήσει την ελκυστικότητα αυτού του υλικού από την άποψη της νανοκατασκευής. Χρησιμοποιείται ως αρχικό πρότυπο για την κατασκευή διαφόρων ειδών νανοσυσκευών λόγω της λεπτής πορώδους δομής της με υψηλή αναλογία διαστάσεων. Η γεωμετρική δομή της ανοδικής πορώδους αλουμίνας αναπαρίσταται σχηματικά ως κυψελοειδής δομή που αποτελείται από μια πυκνά συσκευασμένη διάταξη στηλοειδών μονάδων αλουμίνας που ονομάζονται κελιά, καθεμία από τις οποίες περιέχει μια κεντρική ευθεία οπή (βλ. σχήμα παρακάτω).

Οι διαστάσεις των ανοδικών πορωδών κυψελών αλουμίνας εξαρτώνται από τις συνθήκες ανοδίωσης. Το μέγεθος των κυψελών, το οποίο ισοδυναμεί με το διάστημα των οπών, καθορίζεται από την εφαρμοζόμενη τάση που χρησιμοποιείται για την ανοδίωση. Το μέγεθος των κυψελών έχει καλή γραμμική σχέση με την εφαρμοζόμενη τάση. Η τιμή της σταθεράς του μεγέθους των κυψελών διαιρούμενης με την εφαρμοζόμενη τάση είναι περίπου 2,5 nm/V. Το μέγεθος των οπών εξαρτάται από τη σύνθεση του ηλεκτρολύτη, τη θερμοκρασία, την περίοδο ανοδίωσης καθώς και την εφαρμοζόμενη τάση. Το μέγεθος των οπών ελέγχεται επίσης από την επεξεργασία διεύρυνσης των πόρων με εμβάπτιση της πορώδους αλουμίνας σε κατάλληλο όξινο διάλυμα μετά την ανοδίωση. Το μέγεθος των κυψελών συνήθως κυμαίνεται από 10 έως 500 nm και το μέγεθος των οπών από 5 έως 400 nm ανάλογα με τις συνθήκες ανοδίωσης και μετά την ανοδίωση. Το βάθος των οπών (πάχος των οξειδίων) έχει καλή γραμμική σχέση με την περίοδο της ανοδίωσης.

1. Στάδιο Ψύξης

2. Κελίο Τεφλόν

3. Δείγμα αλουμινίου (άνοδος)

4. Μετρητής πλατίνας (Κάθοδος)

5. Μηχανισμός ανάδευσης

6. Διάλυμα Ηλεκτρολύτη

Το παραπάνω σχήμα δείχνει μια συσκευή του ηλεκτροχημικού μας πειράματος. Το ηλεκτροχημικό κελί αποτελείται από ένα σύστημα δύο ηλεκτροδίων, π.χ. το πλέγμα πλατίνας (Pt) που λειτουργεί ως το αντίθετο ηλεκτρόδιο (4) και το φύλλο αλουμινίου που λειτουργεί ως το ηλεκτρόδιο εργασίας (3). Το φύλλο αλουμινίου εισάγεται μεταξύ του δοχείου ηλεκτρολύτη (2) και μιας πλάκας ψύξης Peltier (1) που στερεώνεται με βίδες. Για την έντονη ανάδευση των ηλεκτρολυτών, χρησιμοποιείται ένας αναδευτήρας ελεγχόμενος από κινητήρα (5). Η συσκευή λειτουργεί από έναν υπολογιστή, χρησιμοποιώντας αυτοσχέδιο λογισμικό. Η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη διατηρείται στο επιθυμητό σημείο ρύθμισης από μια συσκευή ψύξης, ένα στοιχείο Peltier που κινείται από έναν ελεγκτή PID.

Φωτογραφία της πειραματικής διάταξης.

Εικόνα SEM πορώδους ανοδικής αλουμίνας που παράγεται από την πειραματική μας διάταξη.