[发明专利]一种多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基底，依次设置在所述基底一侧或两侧表面的硼氮镍共掺杂的金刚石薄膜层和多晶镍薄膜层，其中，所述金刚石薄膜层的表层设有多个纳米孔，所述多晶镍薄膜层覆盖在未设置所述纳米孔的所述金刚石薄膜层表面上。

2.如权利要求1所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述多晶镍薄膜层包括多个纳米通孔，所述纳米通孔与所述纳米孔相贯通。

3.如权利要求1所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述纳米孔垂直设置在所述金刚石薄膜层的表层，所述纳米孔的孔径为100-250nm；所述金刚石薄膜层的表层的厚度与所述金刚石薄膜层的总厚度之比为1:(40-60)。

4.如权利要求1所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述多个纳米孔在所述金刚石薄膜层表面的总面积占有率为20％-80％。

5.如权利要求1所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述纳米孔的横截面形状包括圆形、三角形、矩形或梯形中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述基底的材质包括钛、钽、铌、钼、铬、硅、石墨和碳纤维中的一种或多种。

7.一种多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极的制备方法，其特征在于，包括：

提供基底，对所述基底表面进行预处理；

在所述预处理后的所述基底的一侧或两侧表面沉积硼氮镍共掺杂的金刚石薄膜层，得到表面具有硼氮镍共掺杂的金刚石薄膜层的基底；

在所述硼氮镍共掺杂的金刚石薄膜层表面沉积多晶镍薄膜层，所述多晶镍薄膜层表面设有多个纳米通孔，所述纳米通孔贯穿所述多晶镍薄膜层；

以所述多晶镍薄膜层作为掩膜，刻蚀所述多个纳米通孔下的所述金刚石薄膜层，以在所述金刚石薄膜层的表层形成多个纳米孔，得到多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述表面具有金刚石薄膜层的基底的所述金刚石薄膜层表面沉积多晶镍薄膜层的过程包括：采用磁控溅射技术或电镀法在所述金刚石薄膜层表面沉积并形成一层具有多个纳米通孔的多晶镍薄膜层；其中，所述电镀法中的电解液为Na₂SO₄和NiSO₄混合液。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀所述金刚石薄膜层以形成纳米孔的过程包括：采用感应耦合等离子体或电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积法刻蚀所述金刚石薄膜层，使所述纳米通孔下正对的所述金刚石薄膜层表层形成纳米孔。

10.一种电化学脱卤工作站，包括如权利要求1-6任意一项所述的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极或如权利要求7-9任意一项所述制备方法制得的多孔硼氮镍共掺杂金刚石电极。