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掺硼金刚石膜电极电化学氧化双酚A的影响因素及机理研究
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作者 李红娜 张治国 +2 位作者 李斌绪 叶婧 张志果 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期254-261,共8页
采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Borondoped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A(BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的... 采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Borondoped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A(BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的同时生成较少量的含氯副产物为标准,通过响应曲面法计算得到的最优反应条件为:对0.06mmol/LBPA、40mmol/LNaCl(pH=8)的溶液,当电流密度为15mA/cm^2时,k为0.318min^-1,Δc(Cl^-)仅为3.55mmol/L。BDD电极电解不仅生成了高浓度的高氯酸盐,还生成了1,1,2,2-四氯乙烷、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚等仅在BDD体系中被检测到的含氯有机副产物。综上,经BDD电极电化学氧化处理后尽管整个BPA溶液的毒性明显降低,但还需特别关注反应过程中生成的含氯副产物。 展开更多
关键词 环境工程学 掺硼金刚石膜电极 双酚A 含氯副产物
Electrochemical reduction of CO2 and degradation of KHP on boron-doped diamond electrodes in a simultaneous and enhanced process
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作者 Daibing Luo Shanhu Liu +1 位作者 Kazuya Nakata Akira Fujishima 《中国化学快报:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第2期509-512,共4页
In this research a novel electrochemical system using dual boron-doped diamond (BDD) electrodes as the anode and cathode, for the first time, has been developed for CO2 conversion and wastewater treatment in a synerge... In this research a novel electrochemical system using dual boron-doped diamond (BDD) electrodes as the anode and cathode, for the first time, has been developed for CO2 conversion and wastewater treatment in a synergetic and simultaneous process. On the BDD cathode CO2 is converted into formaldehyde while in the anodic side organic wastes are decomposed on the BDD anode. Interestingly, when potassium hydrogen phthalate (KHP) was used as the organic model to be degraded in the anodic side, a higher efficiency of formaldehyde generation from CO2 was observed on the BDD cathode. The enhanced effect of formaldehyde formation in the presence of KHP oxidation suggests that this novel electrochemical system can combine conversion of CO2 to the form of high-value chemicals and wastewater purification in a simultaneous and harmonious process. 展开更多
关键词 CO2 Wlectrochemical reduction BORON-DOPED DIAMOND WASTEWATER treatment FORMALDEHYDE
掺硼金刚石薄膜电极阳极电催化氧化苯酚废水研究 预览
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作者 宋来洲 田彩利 +2 位作者 卢红叶 刘媛 李海花 《燕山大学学报》 北大核心 2018年第5期458-464,共7页
应用XRD和Raman表征了掺硼金刚石(BDD)薄膜电极的组织结构,采用循环伏安法(CV)研究了电极的性能以及苯酚在其表面的电化学行为,评价了pH值、阳极电流密度、苯酚初始浓度以及电解质添加对苯酚降解效率的影响。结果表明BDD电极在0.5mol/LH... 应用XRD和Raman表征了掺硼金刚石(BDD)薄膜电极的组织结构,采用循环伏安法(CV)研究了电极的性能以及苯酚在其表面的电化学行为,评价了pH值、阳极电流密度、苯酚初始浓度以及电解质添加对苯酚降解效率的影响。结果表明BDD电极在0.5mol/LH2SO4和0.5mol/LNa2SO4溶液中电势窗口分别为3.2V和3.3V;苯酚初始浓度、电流密度和电解质对其降解效率皆有显著影响,Cl-和SO2-4存在有助于苯酚氧化降解。在pH=3、电流密度为24mA/cm2,苯酚初始浓度为300mg/L、支持电解质为0.5mol/LNaClO4、降解时间为120min条件下,苯酚去除率达到85%,TOC去除率达到77%。苯酚氧化降解过程符合一级动力学方程。 展开更多
关键词 电化学氧化 BDD电极 苯酚 动力学方程
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硼掺杂金刚石阳极电化学氧化活性橙X-GN偶氮染料废水 预览
4
作者 马莉 张明全 +4 位作者 朱成武 梅瑞琼 魏秋平 周博 余志明 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第8期1825-1835,共11页
本文研究了硼掺杂金刚石阳极(BDD)对活性艳橙X-GN染料的电化学氧化的影响。BDD电极是采用采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在铌(Nb)衬底表面制备的。研究了工艺参数(如膜的厚度、电流密度、电解液浓度、溶液pH值、溶液温度、染料初始浓度... 本文研究了硼掺杂金刚石阳极(BDD)对活性艳橙X-GN染料的电化学氧化的影响。BDD电极是采用采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在铌(Nb)衬底表面制备的。研究了工艺参数(如膜的厚度、电流密度、电解液浓度、溶液pH值、溶液温度、染料初始浓度)对降解效率的影响。采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱和电化学工作站表征了BDD的微观结构和电化学性能,采用紫外–可见分光光度计测量了X-GN降解性能。结果表明,BDD薄膜厚度对电化学降解X-GN有显著影响。在优化的实验条件下(电流密度为100mA/cm2、电解质浓度为0.05mol/L、溶液初始pH值为3.08和溶液温度为60°C)处理废水3h后可得到100%的色度移除率和63.2%的总有机碳量(TOC)去除率。 展开更多
关键词 活性艳橙X-GN 硼掺杂金刚石 薄膜厚度 电化学氧化
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硼掺杂金刚石薄膜电极的制备及电化学行为研究
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作者 吕江维 贾文婷 +5 位作者 魏亚青 王鑫 赵有成 华萌茁 陆勤怡 崔闻宇 《化工新型材料》 CSCD 北大核心 2018年第8期158-161,共4页
硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极具有良好的电化学性能,是一种理想的电极材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱对制得的BDD电极的结构进行了表征。电极表面薄膜生长致密,晶体生长取向以(111)晶面为主,生长速率为2.8μm/h,晶格... 硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极具有良好的电化学性能,是一种理想的电极材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱对制得的BDD电极的结构进行了表征。电极表面薄膜生长致密,晶体生长取向以(111)晶面为主,生长速率为2.8μm/h,晶格常数为3.5738。利用循环伏安法(CV)研究了BDD电极在铁氰化钾/亚铁氰化钾体系中氧化还原反应的可逆性和动力学特征。研究结果表明,在铁氰化钾/亚铁氰化钾的浓度为20mmol/L条件下,BDD电极的氧化还原峰电势差达到205.75mV,在溶液中电极的氧化还原反应属于准可逆反应,氧化峰电流与反应物浓度成正比,电极过程动力学是受扩散控制为主。 展开更多
关键词 硼掺杂金刚石 循环伏安 铁氰化钾/亚铁氰化钾 电化学 氧化还原反应
衬底温度对HFCVD制备金刚石薄膜的影响
6
作者 路一泽 檀柏梅 +2 位作者 高宝红 刘宜霖 胡新星 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第2期130-134,共5页
采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法,通过改变衬底温度制备硼掺杂金刚石薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)表征薄膜的表面形貌、结晶质量和晶粒大小。结果表明:衬底温度从700℃升高到760℃,薄膜质量提高,晶... 采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法,通过改变衬底温度制备硼掺杂金刚石薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)表征薄膜的表面形貌、结晶质量和晶粒大小。结果表明:衬底温度从700℃升高到760℃,薄膜质量提高,晶粒尺寸增大且缺陷减少,四探针测试显示薄膜电阻率逐渐降低,这是由于衬底表面的氢原子和含碳基团的迁移率增大,促进了粒子的反应和沉积,伴随着更多的硼原子替代碳原子形成B—C键,提高了硼掺杂效率;当衬底温度升高到790℃时,薄膜表面变得不平整,粒径减小且趋于非晶化,高温导致衬底和薄膜间的应力增大,表面堆积的含碳基团增多,抑制了硼原子的掺杂,薄膜电阻率增大。在丙酮流量60 cm3/min、氢气流量200 cm3/min、气压4 kPa、掺氧化硼的质量浓度为2 g/L的条件下,衬底温度为760℃时可制得高质量和低电阻率的金刚石薄膜。 展开更多
关键词 衬底温度 热丝化学气相沉积(HFCVD) 掺硼金刚石 电阻率 表面形貌
微观结构与降解温度对掺硼金刚石薄膜电极电氧化降解活性橙X-GN染料废水的影响 预览 被引量:1
7
作者 胡靖源 马莉 +5 位作者 朱成武 梅瑞琼 李伟 周科朝 余志明 魏秋平 《表面技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期17-25,共9页
目的探究电极微观结构与降解温度对掺硼金刚石(BDD)薄膜电极电化学降解活性橙X-GN染料废水的影响。方法通过HFCVD技术,在铌基体上分别沉积6、12、18h的BDD薄膜,得到6-BDD/Nb、12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极,将三种电极作为阳极,调控降解温度... 目的探究电极微观结构与降解温度对掺硼金刚石(BDD)薄膜电极电化学降解活性橙X-GN染料废水的影响。方法通过HFCVD技术,在铌基体上分别沉积6、12、18h的BDD薄膜,得到6-BDD/Nb、12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极,将三种电极作为阳极,调控降解温度,分别对活性橙X-GN染料废水进行模拟电化学氧化降解实验。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、电化学工作站分析电极性能,用紫外可见光分光光度计测量废水的吸光度。结果随着沉积时间的延长,BDD薄膜电极表面微观结构改变,晶粒尺寸、表面粗糙度、掺硼量增加,sp3/sp2相比例升高。12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极的有效电极催化活性面积分别是6-BDD/Nb电极的2.6和2.8倍;常温下的降解效率分别提高1.3和1.5倍;能耗分别降低了10.8和22.6kWh/m3。温度升高,电极的降解速率加快,能耗降低且逐渐趋于一致,最终都低至5.5kWh/m3。结论沉积时间增加,可以改变BDD电极微观结构,提高其电化学和氧化降解性能,降解温度升高有利于提升电极的降解速率,并降低能耗。然而升高温度可以有效提升低效电极的降解效率,却对高效电极作用甚微。 展开更多
关键词 掺硼金刚石 微观结构 沉积时间 电化学氧化降解 活性橙X-GN
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碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用 预览
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作者 赵婷 郑匡治 +4 位作者 郑棋文 魏秋平 马莉 余志明 周科朝 《表面技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期26-33,共8页
目的制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极(CNTs-Ni/BDD),并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积(PVD)技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900℃热催... 目的制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极(CNTs-Ni/BDD),并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积(PVD)技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能。结果在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD。热处理时间由30min增加到90min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失。CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005~0.02mmol/L、0.02~1mmol/L、1.0~5.5mmol/L线性范围内分别为475、42、19μA/((mmol/L)·cm2),检测限为0.42μmol/L(S/N=3)。结论热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能。 展开更多
关键词 碳纳米管 镍纳米颗粒 掺硼金刚石 热催化处理 非酶葡萄糖电化学检测
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三电极系统处理含藻水
9
作者 向平 方宇 张亚晴 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期793-797,共5页
以铝、掺硼金刚石为阳极,不锈钢为阴极构建三电极系统处理含藻水,考察了电流密度、通电时间、沉降时间、初始pH、极板间距对处理效果的影响。结果表明,各因素对藻的去除率的影响顺序为:电流密度〉通电时间〉沉降时间〉初始pH〉极板间距... 以铝、掺硼金刚石为阳极,不锈钢为阴极构建三电极系统处理含藻水,考察了电流密度、通电时间、沉降时间、初始pH、极板间距对处理效果的影响。结果表明,各因素对藻的去除率的影响顺序为:电流密度〉通电时间〉沉降时间〉初始pH〉极板间距,而且电流密度2 m A·cm^-2,通电时间为30 min,沉降时间为15 min,pH=6,极板间距取1.0 cm为实验的最优工况点。 展开更多
关键词 电化学 铜绿微囊藻 掺硼金刚石 三电极系统
苯酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究 预览
10
作者 贾文婷 吕江维 +3 位作者 王鑫 赵有成 陆勤怡 华萌茁 《广州化工》 CAS 2017年第14期70-72,共3页
对苯酚在硼掺杂金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜电极上的电化学行为进行了研究,采用三电极体系以BDD电极为工作电极,利用循环伏安法研究了苯酚在电极上的电化学氧化过程。研究发现,苯酚在电极上的氧化反应为完全不可逆的电氧化反... 对苯酚在硼掺杂金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜电极上的电化学行为进行了研究,采用三电极体系以BDD电极为工作电极,利用循环伏安法研究了苯酚在电极上的电化学氧化过程。研究发现,苯酚在电极上的氧化反应为完全不可逆的电氧化反应,受扩散控制,多次循环伏安扫描后苯酚在电极表面易发生聚合形成聚合物薄膜,导致氧化峰电流下降,但在高于水的分解电压条件下电解,该聚合物薄膜可以被氧化分解,电极恢复活性。 展开更多
关键词 循环伏安 硼掺杂金刚石 苯酚 电化学行为
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掺硼金刚石薄膜电极电化学氧化对铜绿微囊藻的生长抑制 预览
11
作者 向平 张亚晴 万一会 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期76-82,共7页
阳极材料采用掺硼金刚石薄膜板状电极,研究了电化学氧化中电流密度、电解时间、pH、氯离子浓度、硫酸根离子浓度对铜绿微囊藻生长抑制的影响,以及电解前后藻细胞形态的变化。结果表明,4个影响因素对铜绿微囊藻生长抑制效果显著。抑藻效... 阳极材料采用掺硼金刚石薄膜板状电极,研究了电化学氧化中电流密度、电解时间、pH、氯离子浓度、硫酸根离子浓度对铜绿微囊藻生长抑制的影响,以及电解前后藻细胞形态的变化。结果表明,4个影响因素对铜绿微囊藻生长抑制效果显著。抑藻效果随电流密度、电解时间的增加而增加,电流密度为17mA/cm2时藻细胞出现破裂、细胞内物质流出的现象,抑藻效果较好;当电解时间为20min时,可完全抑制藻细胞生长;再增大电解时间,对抑藻效果无明显促进作用,初始pH在中性及酸性条件下可完全抑制藻细胞生长。抑藻效果与溶液中氯离子、硫酸根离子浓度成正相关,当溶液中氯离子浓度为6mg/L时,可完全抑制藻细胞生长;无氯离子时,藻细胞在4d后出现继续增长现象。 展开更多
关键词 铜绿微囊藻 掺硼金刚石薄膜电极 生长抑制 细胞形态 氧化反应
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掺硼金刚石薄膜电极对高浓度含藻水的灭活研究
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作者 向平 张亚晴 +1 位作者 张若汉 熊关全 《环境科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期50-55,共6页
以BDD为阳极,不锈钢为阴极,利用BDD电极良好的电化学特性研究BDD电极对含藻水的电化学氧化效果。考察了电流密度、极水比(A/V)、极板间距、初始pH、初始藻细胞浓度对杀藻效果的影响,并分析了一定条件下能耗与时间的关系。结果表... 以BDD为阳极,不锈钢为阴极,利用BDD电极良好的电化学特性研究BDD电极对含藻水的电化学氧化效果。考察了电流密度、极水比(A/V)、极板间距、初始pH、初始藻细胞浓度对杀藻效果的影响,并分析了一定条件下能耗与时间的关系。结果表明电流密度、A/V、初始藻细胞浓度对杀藻效果的影响较显著,而极板间距对杀藻效果的影响不明显,初始pH在4时灭藻效果最好,在初始阶段碱性条件比中性及弱酸性条件灭藻效果好。当电流密度为17mA/cm^2,A/V为9.75m^-1,极板间距为0.7cm,初始pH为7.0,初始藻密度浓度为1.2×10^9 -1.4×10^9的条件下,BDD电极电化学氧化灭藻呈一级动力学特征(bO.0324,R^2=0.997),在电解时间90min内可取得良好的灭藻效果,耗能37.69kW·h/m^3,且能耗与电解时间呈现良好的线性关系。 展开更多
关键词 铜绿微囊藻 掺硼金刚石薄膜电极 电化学氧化 影响因素 能耗
掺硼金刚石中硼和石墨相含量对燃料电池阴极催化性能影响 预览
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作者 王蕾 索妮 +2 位作者 张贵锋 吴爱民 黄昊 《大连理工大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期551-556,共6页
掺硼金刚石是一种理想的燃料电池氧还原反应非金属催化剂阴极材料.报道了掺硼金刚石中硼含量以及sp^2杂化的石墨相含量与氧还原反应电位、电流密度之间的关系.研究结果表明,掺硼金刚石中一定含量的硼对催化氧还原反应活性有积极作用.随... 掺硼金刚石是一种理想的燃料电池氧还原反应非金属催化剂阴极材料.报道了掺硼金刚石中硼含量以及sp^2杂化的石墨相含量与氧还原反应电位、电流密度之间的关系.研究结果表明,掺硼金刚石中一定含量的硼对催化氧还原反应活性有积极作用.随着硼含量的增加,氧还原反应电位无明显变化,反应活性先增大后减小,变化规律与催化位点和台阶原子密度两个因素有关.sp^2杂化石墨相有利于氧还原反应活性电位向正向移动. 展开更多
关键词 氧还原反应 掺硼金刚石 催化 燃料电池
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对乙酰氨基酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为及测定 预览
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作者 吕江维 孙晗 +2 位作者 崔闻宇 贾文婷 梁爽 《应用化工》 CSCD 北大核心 2017年第11期2271-2274,2286共5页
硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析的理想电极材料。采用循环伏安法研究了BDD电极上对乙酰氨基酚的电化学行为。研究发现,对乙酰氨基酚的氧化反应为不可逆电氧化反应,氧化峰电流与扫描速率的平方根成正比,受扩散控制。通过... 硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析的理想电极材料。采用循环伏安法研究了BDD电极上对乙酰氨基酚的电化学行为。研究发现,对乙酰氨基酚的氧化反应为不可逆电氧化反应,氧化峰电流与扫描速率的平方根成正比,受扩散控制。通过优化循环伏安测试参数建立了BDD电极上对乙酰氨基酚的测定方法,优化后测试参数为扫描速率10 mV/s,电压扫描范围为-1.0-2.0 V(vs.Ag/AgCl),扫描1次,扫描步长2.44 mV,得到氧化峰电流值与对乙酰氨基酚浓度在10.0-500.0 mg/L范围内呈线性关系,线性回归曲线为Y=1.279 34×10-6X+5.696 73,r=0.999 79。对本测定方法进行了精密度、稳定性和回收率的方法学考察,测定结果令人满意。 展开更多
关键词 硼掺杂金刚石薄膜 循环伏安 对乙酰氨基酚 电化学行为 电化学氧化
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硼掺杂金刚石薄膜电极上二氯酚的电化学阻抗谱研究 预览 被引量:1
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作者 吕江维 曲有鹏 +1 位作者 冯玉杰 刘峻峰 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期142-148,共7页
以2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,6-二氯酚(2,6-DCP)为模型污染物,采用循环伏安法和电化学阻抗谱研究了硼掺杂金刚石(BDD)电极上2种氯酚的电催化氧化过程.结果表明,2,4-DCP和2,6-DCP的氧化电位分别为1.55和1.62 V.等效电路拟合结果表明... 以2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,6-二氯酚(2,6-DCP)为模型污染物,采用循环伏安法和电化学阻抗谱研究了硼掺杂金刚石(BDD)电极上2种氯酚的电催化氧化过程.结果表明,2,4-DCP和2,6-DCP的氧化电位分别为1.55和1.62 V.等效电路拟合结果表明,当极化电位由开路电位提高至1.5 V时,2种氯酚的电荷转移电阻均有明显下降,反应控制步骤为扩散控制步骤.与2,6-DCP相比,2,4-DCP在BDD电极上更容易发生直接电化学氧化. 展开更多
关键词 硼掺杂金刚石 循环伏安 电化学阻抗谱 二氯酚 电催化
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硼掺杂金刚石薄膜电极上水杨酸的电化学行为 预览 被引量:2
16
作者 吕江维 曲有鹏 +2 位作者 田家宇 高珊珊 刘峻峰 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2034-2038,共5页
硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析中的理想电极材料。以水杨酸(SA)为目标物,利用循环伏安法( CV)和电化学阻抗谱( EIS)对BDD电极上SA的电化学行为进行了研究。结果发现,SA的电化学过程有两个氧化峰,没有还原峰,... 硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析中的理想电极材料。以水杨酸(SA)为目标物,利用循环伏安法( CV)和电化学阻抗谱( EIS)对BDD电极上SA的电化学行为进行了研究。结果发现,SA的电化学过程有两个氧化峰,没有还原峰,氧化还原反应为不可逆反应。在低电势下出现的氧化峰电流正比于扫描速率的平方根,具有良好的线性关系,表明不可逆的氧化反应过程中扩散步骤为反应的控制步骤。电极/溶液界面的结构可以用R(QR)的等效电路拟合,当电极电位从开路电位(OCP)提高到2.5 V时,电荷转移电阻Rct从5.137x105Ω· cm2降低到4.171x102Ω· cm2,说明电极电位的增加能够加快氧化反应的进行,可以提高电催化反应速率大小。 展开更多
关键词 硼掺杂金刚石 循环伏安 电化学阻抗谱 水杨酸 电化学行为
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掺硼金刚石/硬质合金膜基结合和摩擦磨损性能的研究 预览
17
作者 唐晓龙 徐锋 +3 位作者 徐俊华 叶鹏 吴海兵 左敦稳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期181-185,共5页
金刚石刀具涂层在碳纤维复合材料等难加工材料高效加工方面有着广阔的应用前景.在热丝化学气相沉积系统通过气体掺硼,在硬质合金表面制备了掺硼金刚石涂层.通过SEM、Raman以及压痕测试对涂层的表面形貌、成分和膜基结合性能进行了测试... 金刚石刀具涂层在碳纤维复合材料等难加工材料高效加工方面有着广阔的应用前景.在热丝化学气相沉积系统通过气体掺硼,在硬质合金表面制备了掺硼金刚石涂层.通过SEM、Raman以及压痕测试对涂层的表面形貌、成分和膜基结合性能进行了测试和分析;对涂层进行了摩擦磨损实验,研究了涂层不同环境温度下的摩擦系数及磨损率.结果表明,适量的硼掺杂可以细化金刚石晶粒,提高膜基结合力,降低摩擦系数并提高耐磨性,掺硼金刚石磨损率随温度的升高而增大,本文合适的掺硼浓度为3×10^-3. 展开更多
关键词 掺硼金刚石 硬质合金 结合力 摩擦磨损
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含硼金刚石钎焊界面分析及磨粒强度研究 预览 被引量:1
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作者 丁大伟 陈燕 傅玉灿 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2015年第5期9-14,共6页
通过 SEM 、EDS 及 XPS 研究了银铜钛合金真空钎焊含硼金刚石界面结合处微结构,运用热力学及动力学理论分析界面原子扩散机制、反应生成物结构及生长过程,并在不同条件下测试磨粒静压强度和冲击强度。实验结果表明:高温钎焊过程中,C... 通过 SEM 、EDS 及 XPS 研究了银铜钛合金真空钎焊含硼金刚石界面结合处微结构,运用热力学及动力学理论分析界面原子扩散机制、反应生成物结构及生长过程,并在不同条件下测试磨粒静压强度和冲击强度。实验结果表明:高温钎焊过程中,C 原子处于扩散前沿,与偏聚的 Ti 原子优先生成 TiC ;随着反应时间的延长,B 原子经化合反应生成 TiB2。 TiC 与 TiB2的热膨胀系数非常相近,约7.4×10-6/ K ,因此生成物之间的热应力极小,且形成了类似 TiB2‐TiC 复合材料结构,实现了磨粒与钎料之间牢固的冶金结合。钎焊后含硼金刚石静压强度与冲击强度分别提高5.4%和34.8%,同时良好的自锐性使钎焊含硼金刚石工具在难加工材料方面有着良好的应用前景。 展开更多
关键词 银铜钛合金 含硼金刚石 真空钎焊 界面结构 磨粒强度
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高温高压Fe-Ni-C-B系中含硼金刚石单晶合成机理研究(下) 预览
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作者 李和胜 李木森 宫建红 《超硬材料工程》 CAS 2015年第2期19-24,共6页
采用现代材料分析测试方法,通过对高温高压Fe-Ni-C-B系合成出的含硼金刚石单晶及其金属包覆膜进行系统分析和表征,探寻含硼金刚石合成机理及生长机制。研究发现,添加在金属触媒中的硼以金属-碳-硼化合物的形式溶入金属包覆膜,作为含硼... 采用现代材料分析测试方法,通过对高温高压Fe-Ni-C-B系合成出的含硼金刚石单晶及其金属包覆膜进行系统分析和表征,探寻含硼金刚石合成机理及生长机制。研究发现,添加在金属触媒中的硼以金属-碳-硼化合物的形式溶入金属包覆膜,作为含硼金刚石生长的直接碳/硼源,经金属中间相的催化,析出活性碳/硼原子(团)扩散至正在生长的金刚石单晶表面,促进金刚石的生长。而含硼金刚石则以一种层状生长的方式长大,这种层状生长的台阶来源前期以二维晶核为主,后期则以位错为主。活性碳/硼原子(团)扩散到达金刚石单晶表面,在生长台阶的前端被吸附,转变成为金刚石单晶的一部分。随着台阶的不断扩展,新的生长台阶在刚长成的晶面上继续形成,含硼金刚石单晶则以层状堆叠的方式完成长大过程。 展开更多
关键词 高温高压 Fe-Ni-C-B系 含硼金刚石 合成机理
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循环伏安法测定电极电催化活性的实验设计 预览 被引量:2
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作者 吕江维 曲有鹏 +2 位作者 田家宇 冯玉杰 刘峻峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第11期30-33,37共5页
采用循环伏安法在经典的铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液中对不同的硼掺杂金刚石薄膜(Boron-Doped Diamond,BDD)电极上氧化还原反应进行测试,研究电极上发生的电化学反应的可逆性及其动力学特征,判断电极电催化活性的高低。研究发现,硼掺杂... 采用循环伏安法在经典的铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液中对不同的硼掺杂金刚石薄膜(Boron-Doped Diamond,BDD)电极上氧化还原反应进行测试,研究电极上发生的电化学反应的可逆性及其动力学特征,判断电极电催化活性的高低。研究发现,硼掺杂体积流量在1-15 m L/min范围内制备的4个BDD电极的可逆性和电催化活性顺序为10 m L/min〉15 m L/min〉5 m L/min〉1 m L/min,与前期有机物降解实验得到的结果相一致,说明采用循环伏安法可以快速便捷地判断电极的催化活性。对最优的BDD电极的动力学参数进行计算,得到传递系数α=0.426,电极反应的速率常数k^0=1.19×10^-3cm/s。 展开更多
关键词 循环伏安 电催化 硼掺杂金刚石 铁氰化钾/亚铁氰化钾
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