[发明专利]一种铌基硼掺杂金刚石泡沫电极及其制备方法与应用

摘要

一种铌基硼掺杂金刚石泡沫电极及其制备方法与应用，所述电极是在泡沫金属骨架表面设置一层金属铌，或在泡沫有机/无机物骨架表面设置改性层，再在改性层表面设置一层金属铌构成电极基体，再在电极基体表面设置硼掺杂金刚石层或硼掺杂金刚石层复合层构成。其制备方法，是将泡沫金属骨架表面镀覆金属铌层；或在泡沫有机/无机物骨架表面设置改性层，再在改性层表面设置金属铌层，得到电极基体；在电极基体表面沉积掺硼金刚石层或硼掺杂金刚石层复合层。其应用于电化学合成、电化学污水净化处理、电化学检测、电化学生物传感器领域。本发明结构合理、电催化活性高、电流效率高。

主权项

1.一种铌基硼掺杂金刚石泡沫电极，所述电极是由泡沫金属骨架表面设置一层金属铌，或在泡沫骨架表面设置一层改性层后，再在改性层表面设置一层金属铌构成的电极基体，再在电极基体表面设置硼掺杂金刚石层或硼掺杂金刚石层复合层构成；其制备方法，包括下述步骤：第一步，泡沫金属骨架表面金属铌层采用化学电沉积法制备；或采用化学镀、电镀、静电吸附法、电泳法中的一种方法在泡沫有机物骨架或泡沫无机物骨架表面设置改性层后，再在改性层表面设置金属铌层，得到电极基体；化学电沉积沉积金属铌层工艺参数为：化学电沉积金属铌层是以泡沫骨架为阴极，质量百分含量达到99.9%的纯铌板为阳极，用砂纸打磨，机械抛光至光亮镜面，丙酮清洗1‑10min，稀盐酸活化1‑10min，去离子水冲洗，再用丙酮脱脂，风干；电解质由离子液体氯化胆碱与乙二醇按摩尔比1∶2配置，采用恒电流沉积，恒定电流密度为0.10～0.05 mA/cm2，电沉积温度140～150 ℃，沉积时间为5‑300min，铌镀层厚度为1 ‑50μm；对于泡沫金属骨架，先采用1 vol.% HCl清洗去除表面金属氧化物，然后用丙酮清洗去除表面油污后，接入电沉积系统阴极；对于泡沫有机物骨架或泡沫无机物骨架，采用化学镀、电镀、静电吸附法、电泳法中的一种方法在其表面沉积一层改性层后，接入电沉积系统阴极；第二步，通过化学气相沉积方法在电极基体表面均匀沉积掺硼金刚石层或硼掺杂金刚石层复合层。