近年来,随着纳米技术的发展,研究制备具有纳米孔结构的氧化铝多孔膜越来越受到人们的关注。多孔阳极氧化铝(PAA,porous anodic alumina)薄膜具有易于制备,工艺简单,性能优越且价格便宜等诸多优点而被广泛应用于各个领域。首先,本文分别采用一次和二次阳极氧化法,以草酸、硫酸为电解液制备了小面积阳极氧化铝(AAO,anodic aluminum oxide)模板,并把两种方法制得的模板进行了比较。研究了电压、温度、电解液浓度和种类以及预处理等对所制备的阳极氧化铝模板的影响。通过扫描电镜(SEM,scanning electron microscope)观察了不同条件下形成的氧化铝膜的微观形貌,实验结果表明:氧化电压是孔径和孔密度的主要影响因素;电解液浓度和电流密度是膜厚的主要影响因素。综合考虑各种影响因素,高电压、低温、低浓度的工艺条件有利于形成孔径均匀、耐蚀性较好的氧化膜。其次,针对市场上存在的氧化铝商品膜大都尺寸较小,且价格偏高,使其应用受到了限制,为此,我们探索了大面积AAO模板的制备工艺。当然,在此期间也遇到了不少的困难。譬如:(1)缺少理论指导。因为国内外尚没有关于大面积AAO模板制备工艺方面的报道。(2)缺乏基金支持。要尽量节省资金。(3)需要新的实验设备。需要设计制造新的阳极氧化装置,且不知原先的稳压电源能否经受住更高的电压和电流。面对这些问题,我们首先以小面积AAO模板的制备理论为指导,仿照小面积AAO模板氧化装置的设计方案,制作了一套有效氧化面积约为原先5倍的氧化装置。结果发现,初始电流太大,达到了稳压电源的极限,且铝片很快就被击穿,生产不出大面积的AAO模板。针对这一问题,我们详细地研究了氧化铝膜的生长机理,发现阻挡层的厚度与电压成正比,当电压升高时,阻挡层的厚度增加,电阻增大。因此我们采用了逐步升压法,减缓了因电压的迅速升高而产生的扰动,起到了“缓冲”的作用。并成功地制备出了有效氧化面积为1960mm~2的大面积AAO模板。接着我们又设计了有效氧化面积为7500mm~2的盒式氧化装置,并获得了成功。后来,我们对制得的模板进行了观测,发现大面积AAO模板与小面积AAO模板几乎具有相同的有序度和孔密度,但模板的孔径变小了。最后,为了进一步优化现有的大面积AAO模板阳极氧化装置,我们对国内各研究机构所使用的小面积AAO模板阳极氧化装置进行了分析总结,结合其优点设计出了性能优良的新的阳极氧化装置。