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金刚石薄膜表面的含氧基修饰研究

袁健  
【摘要】: 金刚石是一种集多种优良性能于一体的功能材料,它拥有优良的电化学性能:宽电化学势窗和低背景电流,也具有极其优异的物理性质、良好的化学稳定性以及优良的机械、磨擦和耐高温等性能。更重要的是金刚石是由碳元素组成,可与生物体有良好的兼容性。因此金刚石薄膜在许多领域有着极其广泛的应用前景。化学气相沉积法制备金刚石薄膜的技术,使人们大规模利用金刚石的愿望得以实现。 金刚石薄膜的高化学稳定性是它的优点,然而在实际应用中又成为它的弱点,因此,如何有效地改善金刚石薄膜表面性能使其功能化,提高应用的广泛性是其发展的重点。 本文首先介绍了金刚石薄膜电极的制备与表征,研究了金刚石薄膜制备的工艺流程。然后介绍了对金刚石薄膜电化学性能的研究以及目前对金刚石表面修饰的主要方法和其研究的现状前景。最后重点介绍了用电化学氧化的方法在金刚石薄膜表面引入含氧基,并利用X光电子能谱仪(XPS)对其表面进行分析。经含氧基修饰后的金刚石薄膜的性质发生变化,如:电导率变小、电化学势窗更宽。利用修饰前后金刚石薄膜性质的不同将其应用于对某些特定物质的检测。


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