本文主要研究内容
作者刘子龙（2019）在《掺硼金刚石的制备及其在传感器中的应用》一文中研究指出：金刚石具有高硬度、高热导率、耐腐蚀等特点,是一种典型的多功能材料。纯净的金刚石是绝缘体,而金刚石掺入一定量的硼杂质以后成为p型半导体,甚至重掺硼以后成为导体,掺硼浓度的变化直接影响其自身的电学性能。另外,掺硼金刚石（Boron-doped diamond,BDD）薄膜在电化学领域也具有很大的优势,如具有低的背景电流、宽的电势窗口、高的电化学稳定性等特点。但其电化学性能主要受到BDD中的掺硼浓度的影响。为此,本论文采用电子辅助热丝化学气相沉积法（EA-HFCVD）制备BDD膜,着重研究了硼含量对BDD膜的品质和电化学性能的影响。研究表明,当硼源流量从3增加到36sccm时,所有BDD膜在品质上表现为:金刚石晶粒完整,金刚石晶粒尺寸增大,非金刚石碳含量保持在较低水平,且BDD膜保持了高的结晶度。BDD膜的{100}和{111}晶面的拉曼光谱均显示金刚石的sp3碳-碳键特征峰,峰强呈降低趋势。硼源流量达到36sccm时,BDD膜表面的硼/碳（B/C）原子比约达到10000ppm,载流子浓度为6.57×1020cm-3,导电性最好。从BDD膜的电化学性能分析可得,随着硼浓度的增加,BDD膜的电势窗口逐渐减小,其在磷酸盐缓冲液（pH 7）中测得电势窗口较宽,硼流量为3sccm的BDD/Ta电极测得最大电势窗口为3.88V。BDD/Ta电极的电子转移速率常数和电化学活性面积均随着硼浓度的增加而增加,硼源流量为36sccm的BDD/Ta电极的有效活性表面积为1.31cm2,电子转移速率常数为2.4×10-1cm s-1。通过研究BDD/Ta电极对苯类有机污染物和生物分子的电化学响应发现,BDD/Ta电极对含苯环的有机分子,如苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯胺、2-氨基苯酚和4-氨基苯酚具有较高的氧化活性。硼源流量为36sccm的BDD/Ta电极对对苯二酚的检测灵敏度为0.316μAμM-1cm-2,检测限为0.59μM。此外对多巴胺和褪黑素的检测分析表明,BDD/Ta电极具有高的检测灵敏度和较强的抗干扰能力,对于多巴胺和褪黑素的检测限分别为0.02μM和0.18μM。研究表明,硼源流量为1536sccm范围制备的BDD/Ta电极具有快速的电子转移速率、高选择性以及对于分析物的高灵敏度,适合应用于电化学传感器,实现了只改变硼含量优化制备的BDD/Ta电极对多目标物质的同时检测。此外,高硼源流量的BDD/Ta电极具有较高的电催化氧化性能,若用作高级氧化技术的污水处理电极将会有很好的前景。
Abstract
jin gang dan ju you gao ying du 、gao re dao lv 、nai fu shi deng te dian ,shi yi chong dian xing de duo gong neng cai liao 。chun jing de jin gang dan shi jue yuan ti ,er jin gang dan can ru yi ding liang de peng za zhi yi hou cheng wei pxing ban dao ti ,shen zhi chong can peng yi hou cheng wei dao ti ,can peng nong du de bian hua zhi jie ying xiang ji zi shen de dian xue xing neng 。ling wai ,can peng jin gang dan （Boron-doped diamond,BDD）bao mo zai dian hua xue ling yu ye ju you hen da de you shi ,ru ju you di de bei jing dian liu 、kuan de dian shi chuang kou 、gao de dian hua xue wen ding xing deng te dian 。dan ji dian hua xue xing neng zhu yao shou dao BDDzhong de can peng nong du de ying xiang 。wei ci ,ben lun wen cai yong dian zi fu zhu re si hua xue qi xiang chen ji fa （EA-HFCVD）zhi bei BDDmo ,zhao chong yan jiu le peng han liang dui BDDmo de pin zhi he dian hua xue xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming ,dang peng yuan liu liang cong 3zeng jia dao 36sccmshi ,suo you BDDmo zai pin zhi shang biao xian wei :jin gang dan jing li wan zheng ,jin gang dan jing li che cun zeng da ,fei jin gang dan tan han liang bao chi zai jiao di shui ping ,ju BDDmo bao chi le gao de jie jing du 。BDDmo de {100}he {111}jing mian de la man guang pu jun xian shi jin gang dan de sp3tan -tan jian te zheng feng ,feng jiang cheng jiang di qu shi 。peng yuan liu liang da dao 36sccmshi ,BDDmo biao mian de peng /tan （B/C）yuan zi bi yao da dao 10000ppm,zai liu zi nong du wei 6.57×1020cm-3,dao dian xing zui hao 。cong BDDmo de dian hua xue xing neng fen xi ke de ,sui zhao peng nong du de zeng jia ,BDDmo de dian shi chuang kou zhu jian jian xiao ,ji zai lin suan yan huan chong ye （pH 7）zhong ce de dian shi chuang kou jiao kuan ,peng liu liang wei 3sccmde BDD/Tadian ji ce de zui da dian shi chuang kou wei 3.88V。BDD/Tadian ji de dian zi zhuai yi su lv chang shu he dian hua xue huo xing mian ji jun sui zhao peng nong du de zeng jia er zeng jia ,peng yuan liu liang wei 36sccmde BDD/Tadian ji de you xiao huo xing biao mian ji wei 1.31cm2,dian zi zhuai yi su lv chang shu wei 2.4×10-1cm s-1。tong guo yan jiu BDD/Tadian ji dui ben lei you ji wu ran wu he sheng wu fen zi de dian hua xue xiang ying fa xian ,BDD/Tadian ji dui han ben huan de you ji fen zi ,ru ben fen 、dui ben er fen 、lin ben er fen 、jian ben er fen 、ben an 、2-an ji ben fen he 4-an ji ben fen ju you jiao gao de yang hua huo xing 。peng yuan liu liang wei 36sccmde BDD/Tadian ji dui dui ben er fen de jian ce ling min du wei 0.316μAμM-1cm-2,jian ce xian wei 0.59μM。ci wai dui duo ba an he tui hei su de jian ce fen xi biao ming ,BDD/Tadian ji ju you gao de jian ce ling min du he jiao jiang de kang gan rao neng li ,dui yu duo ba an he tui hei su de jian ce xian fen bie wei 0.02μMhe 0.18μM。yan jiu biao ming ,peng yuan liu liang wei 1536sccmfan wei zhi bei de BDD/Tadian ji ju you kuai su de dian zi zhuai yi su lv 、gao shua ze xing yi ji dui yu fen xi wu de gao ling min du ,kuo ge ying yong yu dian hua xue chuan gan qi ,shi xian le zhi gai bian peng han liang you hua zhi bei de BDD/Tadian ji dui duo mu biao wu zhi de tong shi jian ce 。ci wai ,gao peng yuan liu liang de BDD/Tadian ji ju you jiao gao de dian cui hua yang hua xing neng ,re yong zuo gao ji yang hua ji shu de wu shui chu li dian ji jiang hui you hen hao de qian jing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自天津理工大学的刘子龙，发表于刊物天津理工大学2019-07-16论文，是一篇关于掺硼金刚石论文,硼含量论文,电化学性能论文,有机物论文,生物分子论文,天津理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自天津理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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