高掺杂Si/BDD薄膜电极的制备及电化学性能 被引量：5

1

作者 陈朋 满卫东 +3 位作者 吕继磊 朱金凤 董维 汪建华 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期286-292,共7页

近年来,掺硼金刚石（BDD）膜因具备独特的优异性能而作为电极材料已经受到很大的关注。本文通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜,并用四探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率... 近年来,掺硼金刚石（BDD）膜因具备独特的优异性能而作为电极材料已经受到很大的关注。本文通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜,并用四探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率达10-2Ω.cm,同时发现金刚石膜质量因硼原子的掺入而有所下降,采用循环伏安法研究其电化学性质。结果表明,与Pt电极相比（1.8V和-1×10-3~3×10-4A）,BDD电极具有很宽的电化学窗口（2.8~3.2V）,较低的背景电流（-3×10-6~2×10-6A）;选用高掺杂的硅作基底使导线从导电基底接入,能够为Si/BDD电极提供更多工作面积从而节约制备成本;在铁氰化钾电解液中,表面所进行的电化学反应具有较好的准可逆性,并且电极表面具有较好的稳定性。对有机物苯酚的催化氧化检测发现：与Pt电极相比,BDD电极氧化能力强,且氧化产物简单彻底,因此可以作为一种理想的电极材料。 展开更多

关键词 化学气相沉积 掺硼金刚石(bdd)膜 电化学性能 循环伏安法

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掺硼金刚石膜电极除菌除农药性能及机理探讨

2

作者 杨书园 蔡颖婷 +5 位作者 黄超 余叶贝 王珺菽 伍洋涛 卜令君 周石庆 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2023年第13期103-108,共6页

针对家庭中果蔬残留的农药和细菌问题,采用掺硼金刚石(BDD)膜电极降解目标污染物敌草隆、异丙威,并对金黄色葡萄球菌的去除效果进行探索。结果表明:BDD膜电极能有效去除水中的敌草隆、异丙威和金黄色葡萄球菌,降解(或灭活)率分别为99%、... 针对家庭中果蔬残留的农药和细菌问题,采用掺硼金刚石(BDD)膜电极降解目标污染物敌草隆、异丙威,并对金黄色葡萄球菌的去除效果进行探索。结果表明:BDD膜电极能有效去除水中的敌草隆、异丙威和金黄色葡萄球菌,降解(或灭活)率分别为99%、87%和99.9%。水中的电解质(氯离子、硫酸根、碳酸氢根)可以通过影响活性成分(臭氧、羟基自由基等)的产率,在不同程度上抑制污染物的降解。通过对降解产物进行分析,推测芳香环羟基化为目标污染物的主要降解路径,且敌草隆和异丙威的急性毒性在BDD体系降解过程中逐渐降低。适用于龙头末端的BDD膜电极装置可以有效保障用户的用水安全。 展开更多

关键词 掺硼金刚石(bdd) 膜电极 果蔬残留农药 细菌 臭氧 急性毒性

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碳薄膜电极材料在电分析化学中的应用 被引量：4

3

作者 郏建波 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1800-1805,共6页

由于具有一系列的优点,碳材料被广泛应用于电分析化学。新型碳电极材料的开发及其性质研究对电分析化学的发展起着重要的推动作用。最近报道了一些制备新型碳薄膜电极材料的方法,因为制备方法不同,这些碳薄膜材料的电化学性质如电位窗... 由于具有一系列的优点,碳材料被广泛应用于电分析化学。新型碳电极材料的开发及其性质研究对电分析化学的发展起着重要的推动作用。最近报道了一些制备新型碳薄膜电极材料的方法,因为制备方法不同,这些碳薄膜材料的电化学性质如电位窗、稳定性、导电性也存在显著的差异。目前电位窗宽、背景电流低、稳定性高、表面不易被电极产物钝化的碳薄膜电极材料的研究非常活跃。本文综述了采用不同方法制备的一些碳薄膜电极材料如硼掺杂的金刚石薄膜、无定形碳和纳米晶体碳薄膜材料等在电分析化学中应用。 展开更多

关键词 碳薄膜 硼掺杂的金刚石薄膜 电子回旋加速共振碳薄膜 电位窗 稳定性

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大尺寸石墨基BDD涂层电极的MPCVD法沉积 被引量：2

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作者 陈卓 熊鹰 +2 位作者 王兵 杨森 王国欣 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期828-835,共8页

针对具有工业化应用前景的大尺寸掺硼金刚石(BDD)电极难于用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术制备的问题,通过以热等静压(HIP)石墨片取代传统的硅基体,结合预涂覆金属过渡层及采用适于大面积生长的高功率碟形腔型MPCVD装置,沉积生... 针对具有工业化应用前景的大尺寸掺硼金刚石(BDD)电极难于用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术制备的问题,通过以热等静压(HIP)石墨片取代传统的硅基体,结合预涂覆金属过渡层及采用适于大面积生长的高功率碟形腔型MPCVD装置,沉积生长直径达100 mm的石墨基掺硼金刚石(BDD)涂层电极。BDD薄膜沉积前,使用热化学气相沉积(TCVD)工艺在石墨基体表面预镀覆金属铌作为过渡层,以避免金刚石沉积阶段石墨基体剧烈氢刻蚀,提高金刚石形核率并增强膜材致密完整性;MPCVD沉积BDD工艺条件为CH_(4)浓度3%、乙硼烷掺杂源浓度B/C为7500×10^(-6)、微波功率7.5 kW、沉积气压10.5 kPa、基体温度860℃、生长时间10 h。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)等技术对所制备薄膜进行表征,SEM表征表明在直径100 mm石墨基片上生长的BDD厚度达13μm,晶粒尺寸约10μm,且为典型的柱状晶结构;拉曼光谱中仅存在金刚石和与硼掺杂相关的特征峰,而XRD图谱揭示所制备样品为纯净的金刚石相。同时不同区域的SEM和Raman检测结果显示BDD在整个直径100 mm的区域内覆盖完整,且有较好的均匀性和一致性。循环伏安扫描曲线结果显示该石墨基BDD具有较大电势窗口(2.8 V),保持较高的电化学反应活性和较好的稳定性。本文研究表明采用合适的基材和预处理技术,可通过MPCVD方法获得大尺寸高质量的BDD涂层电极。 展开更多

关键词 石墨基体 过渡层 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法 大面积 掺硼金刚石(bdd)薄膜

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掺硼多晶金刚石膜电极的电化学研究

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作者 陈朋 满卫东 +3 位作者 吕继磊 朱金凤 董维 汪建华 《武汉工程大学学报》 CAS 2010年第12期69-72,共4页

通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜（BDD）,并用四探针,扫描电镜,激光拉曼,电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率达10-2Ω.cm,同时发现金刚石膜质量因硼原子的掺入而有所下降,采用循环伏安法研究其电... 通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜（BDD）,并用四探针,扫描电镜,激光拉曼,电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率达10-2Ω.cm,同时发现金刚石膜质量因硼原子的掺入而有所下降,采用循环伏安法研究其电化学性质,结果表明,与Pt电极相比（1.8V和-1×10-3~3×10-4A）,BDD具有很宽的电化学窗口（~3.2 V）,较低的背景电流（-3×10-6~2×10-6A）,在铁氰化钾电解液中,表面所进行的电化学反应具有较好的准可逆性,在对有机物苯酚的催化氧化检测中发现：与Pt电极相比,BDD电极氧化能力强,且氧化产物简单、彻底,因此可以作为一种理想的电极材料. 展开更多

关键词 化学气相沉积 掺硼金刚石膜 电化学 循环伏安法

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修饰掺硼金刚石电极循环伏安法检测尿酸 被引量：5

6

作者 陈凯玉 朱宁 +3 位作者 戴玮 张聪聪 尹振超 吴小国 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1026-1031,共6页

用直流等离子体喷射化学气相沉积(CVD)法制备掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过扫描电镜(SEM)观察到薄膜表面分布均匀致密;霍尔测试仪检测薄膜的电阻率为0.023Ω.cm,载流子浓度为6.423×1019 cm-3;循环伏安法(CVa)测得其电极电势窗为3.... 用直流等离子体喷射化学气相沉积(CVD)法制备掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过扫描电镜(SEM)观察到薄膜表面分布均匀致密;霍尔测试仪检测薄膜的电阻率为0.023Ω.cm,载流子浓度为6.423×1019 cm-3;循环伏安法(CVa)测得其电极电势窗为3.4V;分析了浓度为10μmol/L的尿酸(UA)溶液在BDD电极表面的电化学响应,表明扫描速率的平方根与氧化峰电流呈线性关系。通过对比茜素黄、牛磺酸和L-半胱氨酸3种物质对BDD电极进行修饰,表明由L-半胱氨酸修饰BDD电极的电催化氧化能力最强;在浓度为1×10-7～1×10-4 mol/L范围内,浓度的对数与氧化峰电流呈线性关系,且检测限为1×10-8 mol/L。实验结果表明,20倍浓度的葡萄糖和抗坏血酸对UA的检测不构成影响。 展开更多

关键词 掺硼金刚石(bdd)薄膜电极 循环伏安法(CVa) 尿酸(UA) 电催化氧化

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流动注射-电化学氧化法测定水体化学需氧量 被引量：4

7

作者 王金良 只金芳 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期5-8,共4页

采用硼掺杂金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜电极为工作电极,利用流动注射分析方法测定水体化学需氧量(COD),根据水样中有机物组分在工作电极表面氧化消耗的电量(Qoxidation)测定样品的COD值。考察了一些基本参数包括载液、工作电... 采用硼掺杂金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜电极为工作电极,利用流动注射分析方法测定水体化学需氧量(COD),根据水样中有机物组分在工作电极表面氧化消耗的电量(Qoxidation)测定样品的COD值。考察了一些基本参数包括载液、工作电位、流速对检测信号的影响并选定了最佳检测条件。在最佳检测条件下,本法检测COD的线性范围为2.5~120 mg/L,检出限为1 mg/L。用该法测定化工厂和食品厂废水的COD值,相对标准偏差和回收率分别在2.4%~4.8%和96%~106%之间,且检测结果与国家标准方法(CODcr法)有良好的一致性。 展开更多

关键词 硼掺杂金刚石薄膜电极 流动注射分析 化学需氧量

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掺硼金刚石薄膜电极的制备及电化学特性 被引量：3

8

作者 王帅 檀柏梅 +2 位作者 高宝红 张男男 安卫静 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期378-381,共4页

通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽衬底上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。利用原子力显微镜(AFM)分析丙酮体积分数对BDD电极的表面形貌和成膜质量的影响,利用循环伏安法(CV)分析BDD电极在不同种类、不同浓度电解液中的电化学特... 通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽衬底上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。利用原子力显微镜(AFM)分析丙酮体积分数对BDD电极的表面形貌和成膜质量的影响,利用循环伏安法(CV)分析BDD电极在不同种类、不同浓度电解液中的电化学特性。结果表明,当丙酮体积分数为1.5%时,金刚石薄膜表现出优异的附着力,并且BDD电极具有稳定的电化学特性。采用制备的BDD电极,在不同浓度的KCl和KH2PO4电解液中使用,得出电势窗口均在3.4 V以上。 展开更多

关键词 掺硼金钢石(bdd)薄膜电极 热丝化学气相淀积(HFCVD) 循环伏安法(CV) 丙酮体积分数 电化学窗口

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电压和电极间距对BDD电极电化学氧化效率的影响 被引量：2

9

作者 程川 高宝红 +3 位作者 张男男 杨志欣 孙铭斌 檀柏梅 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第12期803-806,共4页

掺硼金刚石（BDD）薄膜电极具有很宽的电势窗口、很小的背景电流、很高的电化学稳定性、其电化学响应在很长时间内保持稳定以及耐腐蚀等优点。采用热丝化学气相沉积（HF—CvD）方法制备掺硼金刚石薄膜，并用金相显微镜、原子力显微镜（... 掺硼金刚石（BDD）薄膜电极具有很宽的电势窗口、很小的背景电流、很高的电化学稳定性、其电化学响应在很长时间内保持稳定以及耐腐蚀等优点。采用热丝化学气相沉积（HF—CvD）方法制备掺硼金刚石薄膜，并用金相显微镜、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）这三种测试方式进行表征。BDD薄膜电极在电解过程中消耗很多能量。从提高氧化效率来降低能耗的角度出发，研究了电压及电极间距对BDD薄膜电极电化学氧化效率的影响。通过实验得出电压在5～13V时电化学氧化效率会随着电压的升高而升高；电极间距在0．5～4cm时电化学氧化效率随着电极间距的增大而降低。 展开更多

关键词 掺硼金刚石(bdd)薄膜电极 电化学 氧化效率 电解电压 电极间距

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L-丝氨酸修饰掺硼金刚石薄膜电极检测去甲肾上腺素 被引量：1

10

作者 刘晓辰 陈希明 +1 位作者 李晓伟 曹阳 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2281-2285,共5页

采用直流等离子体喷射化学气相沉积（CVD）法制备了掺硼金刚石（BDD）薄膜电极。提出了应用L-丝氨酸修饰掺硼金刚石薄膜电极检测去甲肾上腺素,提高了去甲肾上腺素（NE）含量检测的精度。在浓度为2.0×10^-4mol/L的去甲肾上腺素溶液... 采用直流等离子体喷射化学气相沉积（CVD）法制备了掺硼金刚石（BDD）薄膜电极。提出了应用L-丝氨酸修饰掺硼金刚石薄膜电极检测去甲肾上腺素,提高了去甲肾上腺素（NE）含量检测的精度。在浓度为2.0×10^-4mol/L的去甲肾上腺素溶液中,通过对比BDD裸电极与L-丝氨酸修饰BDD电极得出：经L-丝氨酸修饰的BDD电极的电催化氧化能力明显增强;在浓度为1.0×10^-4～1.0×10^-8mol/L的范围内,浓度的对数与氧化峰电流基本呈线性关系,且检测限为1.0×10^-9mol/L。 展开更多

关键词 掺硼金刚石(bdd)薄膜电极 循环伏安法(CVa) 去甲肾上腺素(NE) 氧化峰电流 L-丝氨酸

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硼掺杂浓度对金刚石薄膜电极的影响

11

作者 郭倩 檀柏梅 +2 位作者 高宝红 甄加丽 赵云鹤 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第11期731-734,共4页

金刚石由于其独特的物理和化学性质,使其成为电极材料的首选。通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽片上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过掺入硼元素在金刚石带隙间引入杂质能级,改变了电极的电学特性,同时硼替位碳原子改变了... 金刚石由于其独特的物理和化学性质,使其成为电极材料的首选。通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽片上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过掺入硼元素在金刚石带隙间引入杂质能级,改变了电极的电学特性,同时硼替位碳原子改变了金刚石的结构。通过原子力显微镜(AFM)和循环伏安法(CV)分析讨论了硼掺杂浓度对BDD电极的表面形貌和电化学特性的影响。结果表明,优化硼掺杂浓度可以使薄膜有好的致密性和稳定的电化学性质。硼掺杂浓度优化后制备的BDD电极电化学窗口可达3.8 V。 展开更多

关键词 掺硼金刚石(bdd)薄膜电极 电化学窗口 热丝化学气相沉积(HFCVD) 循环伏安法(CV) 硼掺杂

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不同基底BDD电极对模拟染料废水的降解脱色试验 被引量：8

12

作者 邢剑飞 王珺 +3 位作者 李侃 王亚林 应迪文 贾金平 《净水技术》 CAS 2013年第1期55-59,98,共6页

在Si、Ta、SiC、Ti四种不同的基底上通过热丝化学气相沉积法分别生长了掺硼金刚石(BDD)薄膜。试验对BDD膜层的微观形貌、电极的电化学性能进行了研究。四种基底的BDD电极均具有较宽的电位窗口;Ta-BDD和SiC-BDD晶体形貌完整;Ta-BDD和Ti-... 在Si、Ta、SiC、Ti四种不同的基底上通过热丝化学气相沉积法分别生长了掺硼金刚石(BDD)薄膜。试验对BDD膜层的微观形貌、电极的电化学性能进行了研究。四种基底的BDD电极均具有较宽的电位窗口;Ta-BDD和SiC-BDD晶体形貌完整;Ta-BDD和Ti-BDD具有较好的膜基附着力,具有较长的寿命。试验表明,使用12 h后,Ta-BDD与Ti-BDD仍具有良好的电解性能,微观形貌完整,而Si-BDD和SiC-BDD分别使用4h和6 h后,膜层便开始脱落。试验测定了Ta-BDD电极对活性艳红X-3B模拟染料废水的降解脱色效果,考察了不同条件(槽电压、电解质浓度、电解质种类及pH)对脱色效果的影响。结果表明:在酸性介质中,当硫酸钠浓度为2.5 g/L时,经过120 min电解,模拟废水中的染料可脱除至1%以下。NaCl作为支持电解质时,相比于Na2SO4对废水色度的脱除具有更强的作用。 展开更多

关键词 掺硼金刚石 薄膜电极 电化学氧化 染料废水 活性艳红X-3B

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