电泳沉积法制备Al/CuO复合物(3)
图2.1 纳米Al/CuO电泳沉积的示意图
现今对电泳沉积的机理的研究主要集中于下面几种：
（1）DLVO机理
DLVO理论是众多电泳沉积机理中最为重要的一种理沦，是关于胶体溶液粒子稳定性的一种理论，。它认为决定溶胶是否聚沉的因素是溶胶粒子间存在的范德华引力与双电层的排斥力，得出溶胶粒子间的势能与粒子间距相互作用的关系如图2.2所示。溶胶粒子必须越过图中所示的势垒才能相互靠近，从而发生聚沉。外加电场或其他因素提供的能量必须高于相互作用的势垒，溶胶粒子才可能形成致密而稳定的薄膜。
图2.2溶胶粒子相互作用的势能曲线
（2）双电层变形-减薄机理
1996年Sarkar等提出双电层变形一减薄的电泳沉积机理，如图2.3所示。它认为当溶胶粒子发生移动时，双电层结构出现形变。粒子由球形转化成椭球，且导致溶胶离子偏离双电层的中心，如图2.3(a)；溶胶粒子结构的不对称使得溶胶离子对壳层较远端离子的吸引力出现降低，从而导致壳层结构减薄，如图2.3(b)；当另一个薄壳层粒子因为范德华力而靠近时，根据自由能极小原理，两个粒子容易发生团聚从而实现材料的生长，如图2.3(c)。
图2.3双电层变形一减薄的沉积机制示意图
后来，Nicholson等提出上述机理是不完善的。他们认为，溶胶粒子双电层的变化是由于沉积区域pH值发生升高，当其接近于胶体粒子等电点(Isoelectricpoint)时，粒子的善势降低所导致的结果。后人所提出的机理如溶胶絮凝机制、电荷中和机制、电化学凝结机制等，都是在DLVO理论基础上对电泳沉积机制作出的合理描述。
（3）一些新的机制
很多研究人员将沉积过程分为3个阶段，分别为溶胶富集(Accumulation)、溶胶沉积(Deposition)和粒子凝结(Consolidation)，并分别从实验和理论两方面对其进行了讨论。
其中获得进展较多的研究有：Cao等对模板电泳沉积中溶胶粒子和模板，势、沉积速率、凝结速率以及溶胶浓度等因素对电泳沉积过程和结果的影响进行系统地研究。Van Tassel等对恒电流条件下电极附近出现的电压降反常升高现象进行了研究，他们认为实验中电泳沉积自调节生长的原因就是该现象。Ristenpart等从理论和实验上对电极附近球形胶粒周围离子流体对沉积的影响进行了研究，认为离子流体是溶胶粒子相互吸引，最终沉积的重要因素。此外，Sarkar等在分析分子束外延和电泳沉积生长纳米Si02薄膜的过程后认为，电泳沉积生长也存在成核和核生长两个阶段。这给电泳沉积机制的研究提供了新的方向。
目前，对电泳沉积机制和沉积动力学的研究很多，但是迄今为止，其机制尚未清楚，沉积参数与沉积产物之间的联系有待进一步确认。
2.2 阴极基底制备工艺
2.2.1 银基底制备工艺
本实验中所使用的银阴极玻片是通过喷墨打印技术制成的。其制作过程如下：
（1） 电脑编程设计控制程序，设计喷头移动方向及速度。
（2） 准备清洁玻片及导电银浆。
（3） 在清洁玻片上用锡焊焊上一颗锡粒，以便于后续联通导线。
（4） 开启喷墨打印装置，将玻片放于操作台上，调整喷头位置，开启程序。
（5） 将制成的导电银浆玻片放入烘箱中，100℃下干燥5小时。