[发明专利]一种以多孔钛为基体的掺硼金刚石薄膜电极的制备方法

摘要

本发明公开了一种以多孔钛为基体的掺硼金刚石薄膜电极的制备方法，其特征在于所述钛基体为孔隙度为20～50%的多孔钛材料，采用热丝化学气相沉积设备，利用二阶硼浓度控制方式化学气相沉积制备多孔钛基BDD电极。该方法通过调节化学气相沉积过程不同阶段的硼源浓度来控制TiC的生成量，即在初始阶段利用高硼掺杂抑制TiC的形成，提高基底与薄膜的结合力，反应后期降低硼源浓度进行低硼掺杂。本发明制备的多孔钛基BDD电极金刚石晶粒均匀且致密，多孔钛基体被金刚石薄膜完整覆盖，具有良好的稳定性和较宽的电势窗口。

主权项

一种以多孔钛为基体的掺硼金刚石薄膜电极的制备方法，其特征在于至少包括以下步骤：步骤一：将孔隙度为20～50%的多孔钛材料用热的氢氧化钠水溶液浸泡充分除油，然后用水将除油后的多孔钛材料超声清洗干净放入10%的盐酸溶液中加热至微沸状态，至溶液逐渐呈浅紫色，用去离子水超声清洗干净后置于去离子水中保护备用；步骤二：将上述步骤中所处理的多孔钛材料作为基底，钽丝为热丝，甲烷和氢气为气源，硼酸三甲酯为硼源，在甲烷和氢气气氛中，采用热丝化学气相沉积方法生长掺硼金刚石薄膜；其中，硼的掺杂是使H2通入硼酸三甲酯（B(OCH3)3）溶液以B(OCH3)3/H2形式进入反应体系中；碳、氢、硼的比例通过甲烷、氢气、B(OCH3)3/H2的流量比例来控制，在掺硼金刚石薄膜生长的初始阶段，B(OCH3)3/H2采用大流量控制条件，在反应后期B(OCH3)3/H2采用小流量，样品生长总的时间控制在5～10小时，其中大流量生长时间为1.5～3小时，小流量生长时间控制为3.5～7小时。