双通AAO模板应用举例
1. AAO滤膜在生物方面的应用
AAO无机膜精确的孔结构和均匀的孔分布，能确保高效滤除颗粒。微生物和颗粒物保留在膜表面，可以为细胞的附着和生长提供刚性、均匀的表面。膜润湿后呈透明状，使得光学显微镜进行观察到细胞的成长。耐高温和电子束辐射，因此所制备的样品可以直接用于SET和TEM观察。AAO无机膜是亲水性的，能与大多数溶剂和水溶液相容。因生产过程中不另加单体、高分子物质、表面活性剂或润湿剂避免了样品污染。低蛋白吸附力，可减少样品的损失。AAO无机膜不留背景污点，因此适用于荧光和免疫荧光的各种着色技术。
除了用于过滤，AAO作为纳米模板在制备纳米材料方面还有广泛应用。
2. 一维金属纳米材料的制备
双通AAO滤膜应用于一维纳米材料制备时就是纳米模板，利用的是其高长径比的平行孔道。利用AAO纳米模板制备金属纳米线的最常用的方法就是直流电化学沉积，其基本流程如下图所示。
图1. 以AAO为模板采用直流电化学沉积法制备纳米线的流程图
首先在AAO模板的一面沉积Ag电极层，然后在沉积一层牺牲层（Ag或Ni），采用直流电沉积，可以在AAO纳米孔道内制备所需要材料和结构的纳米线。电沉积后，用硝酸溶去电极层和牺牲层，然后用碱液（如KOH）或酸液（如磷酸）将AAO模板溶解，即可得到制备的纳米线。这种方法制备的纳米线直径与AAO孔道内径一致，纳米线的长度与电量成正比，可以有效地控制纳米线的结构。采用这种方法，人们已经成功制备了Au, Ag, Pt, Ni, Pb, Cu, Zn, Co, Sb等纳米线。
除了制备单一组分的金属纳米线之外，以AAO为模板的直流电化学沉积通过更换电解液就 可以方便地制备多段金属纳米线（Multisegmented metallic nanowires）。基于这种技术，美国西北大学的Chad A Mirkin研究组制备了一种由多组金纳米盘对组成的纳米线，并采用拉曼分子吸附功能化。这种方式可以对每一对纳米盘阵列进行编码。另外，采用这种结构，他们还成功地获得了浓度仅为100fM的DNA分子探测。
参考文献：
Chem.Eur.J. 2002, 8, 4355.
Nat. Protoc. 2009, 4, 838.
3. 负折射率材料
图3. 具有负折射率的体材料。
2008年，加州大学伯克利分校的张翔教授研究组在双通AAO模板中沉积银纳米线，研究发现这种孔道内填充了金属银的复合材料在可见光波段表现出负折射率特性。以660nm或780nm的激光斜入射到材料表面后，在背面采用锥角光纤头探测不同位置的出射光，发现光的TM模式表现出负折射率特性，而TE模式仍为正折射率特性，成果发表在著名期刊《Science》上。这中超材料将在光波导、成像以及光通讯方面有潜在应用。
参考文献：
Science, 2008, 321, 930.
Phil. Trans. R. Soc. A, 2011, 369,3434–3446.
Optics Express, 2009, 17, 22380-22385.
PANS, 2011, 108, 11327-11331.
4. 高效率黑体材料
AAO模板及AAO材料在海水淡化领域也出现了新的创新应用，纳米材料领域的又一科技创新。麻省理工科技评论发布引人瞩目的TR35最佳青年科技创新者中，AAO技术也在其中。南京大学现代工学院朱嘉教授课题组在高效太阳能海水淡化方面取得重要进展，相关研究成果发表于《Nature Photonics》和《Science Advance》上。
利用太阳能光蒸馏的海水淡化技术低碳环保，然而多年来一直受限于较低的光热转换效率（约为30～45%）而无法大规模应用。朱嘉课题组在国际上首次利用等离激元增强效应实现了高效太阳能海水淡化（能量传递效率约90%，淡化前后盐度降低4个数量级）。研究发现，三维铝颗粒等离激元黑体材料是实现高效率太阳能海水淡化的绝佳体系。等离激元铝黑体材料具有宽太阳光谱超高光吸收效率（在400～2500nm宽太阳光谱范围平均吸收效率＞96%），确保了海水淡化过程中光热转换效率大大提高；铝纳米颗粒的局域等离激元光学共振效应使得漂浮在水面的紧密排列的铝颗粒附近区域产生极高的局部温度，非常有利于快速有效的淡水蒸汽产生，AAO双通膜的多孔结构又提供了有效的蒸汽逃离通道。铝颗粒等离激元黑体材料制备采用低成本金属铝为唯一原材料，采用了简单可规模化生产的自组装制备方法，测量表明，淡化后的水质为优于世界卫生组织标准的可饮用水，且材料的淡化性能表现出良好的稳定性和耐用性，这对高效率太阳能海水淡化技术的实用化将产生重要的意义。
参考文献：
Science Advances, 2016, 2, e1501227
Nature Photonics, 2016, 10, 393–398