Ti基镶嵌金刚石颗粒掺硼金刚石电极及其性能

作     者：窦金杰 刘典宏 蒋鸾 李静 马莉 魏秋平 DOU Jinjie;LIU Dianhong;JIANG Luan;LI Jing;MA Li;WEI Qiuping

作者机构：中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学材料科学与工程学院长沙410083 

出 版 物：《粉末冶金材料科学与工程》 (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy)

年 卷 期：2024年第29卷第1期

页      面：45-52页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家“十四五”重点研究发展计划(2021YFB3701800) 国家自然科学基金资助项目(52202056,52274370,52071345,51874370) 广东省“十三五”重点研究开发项目(2020B01085001) 湖南省高新技术产业科技创新引领计划(2022GK4037,2022GK4047) 湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ40722) 粉末冶金国家重点实验室自主课题(621022230) 

主　　题：BDD电极 Ti基体 金刚石颗粒 电化学性能 废水降解 

摘      要：利用粉末压片机在Ti片表面镶嵌金刚石颗粒,以此为衬底,通过热丝化学气相沉积技术沉积掺硼金刚石(boron-doped diamond, BDD)薄膜,制备新型Ti基镶嵌金刚石颗粒BDD (Ti/D/BDD)电极,并制备Ti基BDD (Ti/BDD)电极作为对比。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和电化学工作站表征电极的形貌、B掺杂水平和电化学性能,利用紫外可见分光光度计测试电极模拟废水降解的效果。结果表明:沉积时间相同时,Ti/D/BDD电极比Ti/BDD电极具有更大的电化学活性面积,更低的薄膜阻抗,使得电极对酸性橙G表现出更高的降解速率,更低的降解能耗。沉积10 h时,Ti/D/BDD电极具有最高的双电层电容(1.87 mF),最低的薄膜电阻(0.4?);降解120 min后,Ti/D/BDD电极的色度移除率比Ti/BDD电极最高可提升53.1%,同时能耗降低14.2%。