[发明专利]一种降解有机污染物的电极材料制备方法

摘要

本发明属于电化学技术领域，涉及一种降解有机污染物的新型电极材料制备方法，制备的用于降解有机污染物的电极材料为钛基体、钽中间层和金刚石薄膜顺序包覆式结构，钛基体表面上包覆有与基体密合的钽中间层，钽中间层外侧面上沉积有硼掺杂金刚石薄膜；其中钛基体纯度质量百分比不小于99％，复合钽中间层的厚度为1μm，以保护钛基体，抑制TiC的生长，延长电极使用寿命；硼掺杂金刚石薄膜的电阻率为109～1012Ω·cm控制硼掺杂量制备导电性的金刚石薄膜电极；其工艺过程简单，安全可靠，制备的电极材料性价比高，电势窗口宽和降解效果好，沉积钽中间层使金刚石薄膜在电解过程中不易脱落，金刚石薄膜电极的稳定性高。

主权项

一种降解有机污染物的电极材料制备方法，其特征在于包括钛基体预处理、钽中间层制备和硼掺杂金刚石薄膜制备三个步骤：基体预处理：选用尺寸为Φ20mm和Φ50mm的TA2工业纯钛板做电极基体，先对电极钛基体表面进行打磨和蒸馏水冲洗，获得均匀的平滑表面的钛基体备用；钽中间层制备：采用磁控溅射法在钛基体表面包覆沉积钽中间层的靶材为Φ50mm纯度为99.99％的钽，用分析纯丙酮和蒸馏水充分清洗，然后在100～120℃保温2～3h，去除表面油污等杂质，再将处理过的钽靶材和钛基体放入磁控溅射仪中，抽真空使得溅射室真空度达到1×10 4Pa，然后按体积比为(30～50)∶(60～80)分别持续充入纯度为99.999％的氩气和99.99％的氧气的混合气体，接着对钽靶材预溅射5min，去除表面杂质后，保持钛基体温度100～120℃，再对钽靶材进行溅射，使钛基体表沉积形成钽中间层；硼掺杂金刚石薄膜制备：采用热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜时，先采用金刚石粉对沉积有钽中间层的钛基体进行机械划痕，使光滑的钛基体表面形成致密均匀的细小凹坑，增加钛基体成核密度，然后用蒸馏水超声清洗，以体积比为(200～220)∶(4～20)甲烷和氢气的混合气作为气源，用B2H6为硼掺杂源，反应过程中输入功率为1.6～2.0KW，衬底温度达到或高于800℃，反应室压力4.5～6.0KPa，改变气源中硼和碳的原子比(B/C)控制薄膜中硼的掺入量，沉积时间5～10h，在包覆钽中间层的钛基体表面上再沉积制有硼掺杂金刚石薄膜后作为电极材料。