BDD-Ti電極性能增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、摻硼金剛石(Boron doped diamond，簡稱BDD)電極因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)、低背景電流以及很寬的電化學(xué)窗口，在重污染有機(jī)廢水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文開展BDD/Ti電極性能增強(qiáng)技術(shù)研究，主要包括對(duì)網(wǎng)狀電極、電極膜基結(jié)合性能和納米結(jié)構(gòu)陣列電極的制備及性能進(jìn)行研究。
　　本文完成的主要工作以及取得的成果如下：
　　1.在熱絲化學(xué)氣相沉積（HFCVD）系統(tǒng)中成功制備出網(wǎng)狀BDD電極，Raman和SEM結(jié)果

2、表明制備的網(wǎng)狀電極質(zhì)量較高。用Ansys軟件分析了網(wǎng)狀電極網(wǎng)孔內(nèi)的熱應(yīng)力，分析結(jié)果表明網(wǎng)孔內(nèi)應(yīng)力主要在結(jié)構(gòu)突變處有應(yīng)力集中現(xiàn)象。污水處理結(jié)果表明網(wǎng)狀電極處理污水效率比平板電極提高10.4％。
　　2.采用兩步摻硼法制備高結(jié)合性能BDD電極，通過Raman、SEM、XRD和EDS等手段對(duì)其進(jìn)行表征，結(jié)果表明金剛石質(zhì)量優(yōu)良，薄膜殘余應(yīng)力和TiC中間層存在區(qū)域均有變化。通過壓痕對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明該工藝方法制備的電極膜基結(jié)合性能有顯著提高；電極

3、加速壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與普通電極相比該新工藝制備的電極壽命提高26%。
　　3.用電子回旋共振等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉（ECR-MPCVD）法制備了納米結(jié)構(gòu)陣列BDD電極，Raman、SEM等檢測(cè)結(jié)果表明制備的納米結(jié)構(gòu)陣列電極薄膜表面金剛石含量較高，納米錐陣列覆蓋完全。采用循環(huán)伏安法研究了納米結(jié)構(gòu)電極的電化學(xué)窗口、背景電流和電極的可逆性及穩(wěn)定性，分析表明制備的納米陣列電極與普通平板電極相比電化學(xué)活性表面積增加了超過50%，同時(shí)有很好的