BDD-Ti電極性能增強技術(shù)研究.pdf

1、摻硼金剛石(Boron doped diamond，簡稱BDD)電極因其優(yōu)異的物理和化學性質(zhì)、低背景電流以及很寬的電化學窗口，在重污染有機廢水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文開展BDD/Ti電極性能增強技術(shù)研究，主要包括對網(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等手段對其進行表征，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。通過壓痕對比實驗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、加速壽命實驗結(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化學氣相沉（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活性表面積增加了超過50%，同時有很好的