高电压下多孔氧化铝薄膜结构色的制备及分析

孙春心，郝圣圳，王墨涵，张士元，李聪聪，兰 天，彭 琪，徐 芹

(河北工业大学 应用物理系，天津300401)

染料产生颜色是由于其选择性的吸收和反射某些波长的可见光，但这些色素会随之带来大量的污染问题。相比于传统染料，结构色凭借其不褪色、色域广等优点受到人们的广泛关注。结构色的产生完全取决于物体的微观结构，如在自然界中孔雀的羽毛，蝴蝶翅膀以及甲虫的外壳等都有着绚丽的色彩，这都是由于光与生物微观结构之间发生干涉、衍射或散射等现象的结果[1-4]。目前对于人工仿生结构色材料，通过改变氧化条件[5-6]以及复合金属[7-8]等手段来调控样品的微观结构可获得不同的结构色。早在1969年，Diggle等[9]报道了在可见光范围内，有铝基支撑的氧化铝薄膜，在厚度小于1 μm时由于光的干涉作用会产生明亮的颜色。然而，这种结构色的色彩饱和度很低，不利于实际应用。为进一步提高氧化铝薄膜的色彩饱和度，2007年，Wang等[10]利用化学气相沉积(CVD)技术在氧化铝薄膜上沉积碳纳米管后，研究结果显示氧化铝薄膜的色彩饱和度明显提高。而后，2010年赵相龙[11]在碳管@PAA复合薄膜颜色调控研究方面取得了重要的进展，实现了对碳管@PAA复合薄膜颜色的精细调控。2011年，Xu等[12]在同一氧化铝薄膜上重复利用无色油墨(白色指甲油)作为保护层进行多次阳极氧化，在同一氧化铝薄膜上得到不同结构色。前述文献报道均是在单层薄膜基础上实现可调结构色，但薄膜易碎，不易长期储存，且需要重复试验，操作复杂，成本较高。……