通过AAO模板辅助铸造与可控氧化制备In/In2O3核壳纳米线及其增强光催化活性研究

《Surface and Coatings Technology》：Enhanced photocatalytic activity of In/In 2O 3 core–shell nanowires synthesized via nanopatterned anodic aluminum oxide (AAO)-assisted casting and controlled-oxidation processed

本文报道了一种利用阳极氧化铝（AAO）模板辅助真空压铸（VDC）结合可控热氧化技术，成功制备In/In2O3核壳纳米线（CSNWs）的创新策略。该法可实现透明基底上均匀纳米线的规模化制备，其可调谐的核壳界面显著增强了电荷分离效率与光催化性能。动力学分析表明核壳结构的光降解反应速率达纯In2O3纳米线的1.32倍，为开发高效可见光催化剂提供了新思路。

　　

Section snippets

Preparation of In/In₂O₃ heterostructure nanowire structure

为规避杂质与残余应力干扰，本研究采用高纯度（99.99%）铝箔通过经典两步阳极氧化法制备AAO模板。阳极氧化前，铝箔需在含15wt%高氯酸（HClO₄）、15wt%乙二醇单丁醚（C₆H₁₄O₂）及70wt%乙醇（C₂H₅OH）的电解液中于30V、25°C条件下进行30分钟电抛光，以获得纳米级平整度。

Results and discussion

为验证AAO辅助VDC法制备铟纳米线的成形质量，我们首先开展系列结构表征（图2）。图2A的AAO模板顶视SEM图像展现出高度有序的多孔阵列，经ImageJ软件定量分析测得平均孔径为55±5纳米。这种规整结构在纳米线合成中充当模具，精准约束线径并引导形成均一形态。

Conclusion

本研究通过AAO模板辅助VDC两步策略成功合成In/In₂O₃核壳纳米线，实现了可调谐异质结纳米结构的可控构筑。该方法制备的纳米线兼具笔直形貌、优异均匀性及高结构完整性，适用于规模化低成本生产。后续在受控条件下的氧化处理进一步优化了功能核壳结构。透射电镜（TEM）等分析表明...