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随着科技的迅速发展,纳米材料已经在各个领域中展现出其特有的价值。随着近两年微纳加工技术不断进步和成熟,纳米材料在科研和生活中扮演的角色越来越重要。纳米量级的材料具有很强的特殊性,能够在光学、生物学、电磁学以及多交叉学科中有很广泛的应用。其中具有六角密排列型的多孔阳极氧化铝(Porous Anodic Alumina,PAA),由于其制备方法简单,成本低,结构坚固、物化性稳定,因此具有广泛的应用前景。PAA具有高度的纵横比尺寸、有序可控、硬度大、耐高温等特点,可作为纳米复合材料的填充模板,也可作为其它纳米材料的生长基底,从而在光致发光、电磁导率以及表面拉曼增强等方面进行增强,还可在生物分子检测、生化传感器等领域展开应用。本文首先对纳米材料的性质、制备方法以及广泛应用进行了叙述,介绍了纳米材料的研究背景及意义,论述了 PAA目前研究的现状及应用价值。重点对PAA结构模型与其生长机理进行了叙述,是本篇论文后续研究的理论依据。其次,进行了双面PAA的制备,通过对生长过程中电流、时间等参数的监测,结合场发射扫描电子显微镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy,FE-SEM)的形貌表征,生长出形貌较为理想的双面PAA,并对双面PAA截面(Transmission Electron Microscope,TEM)制样进行了详细的研究,通过 TEM、高分辨率透射电镜(High Resolution Transmission Electron Microscopy,HRTEM)以及电子衍射等技术手段对其内部结构进行分析。然后利用双面PAA制备技术对其除膜机理进行了研究,通过FE-SEM对不同除膜时间下PAA形貌的变化进行观察并研究其形貌的实时演变。发现除膜过程在PAA的轴向、径向两个方向同时进行,除膜时间较短则未能达到实验目的,除膜时间较长时则会破坏PAA自身结构。最后对PAA的扩孔机理进行了研究。利用FE-SEM对扩孔过程中PAA形貌的实时演变进行了观察,结合PAA自身内部多层结构理论,揭示了 PAA的扩孔机理,实现了对不同孔径大小的PAA可控制备。本文的研究结果对PAA在纳米模板、纳米生物学、纳米光学以及传感器方面的应用是具有一定意义。