收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金刚石及类金刚石材料的常温常压电化学合成

杜颖颖  
【摘要】: 由于具有高透光度,高折射系数,高硬度等优良的性能,金刚石、类金刚石及其薄膜在许多领域具有重要应用,是材料领域持续的研究热点。金刚石、类金刚石及其薄膜的制备一直备受人们关注。本文首先综述了金刚石和类金刚石材料的制备方法,着重叙述了有机液体电沉积金刚石和类金刚石材料的研究进展。 本文首先对CCl_4—离子液体([BMIM]BF_4)体系进行了进一步研究,通过增加第三种溶剂和超声波辅助反应这两种方法对反应体系进行了改进,以提高体系的电流利用率,缩短反应时间。分别研究了乙腈(AN)—[BMIM]BF_4—CCl_4体系和[BMIM]BF_4—CCl_4超声波辅助反应体系。采用X射线粉末衍射(XRD)和Raman光谱等方法对沉积产物进行表征,结果表明均未得到金刚石和类金刚石结构的产物。可能第三种溶剂的加入使体系的反应机理变得更加复杂,对产物的生成产生了不利的影响。 分别以CCl_4,CHCl_3,CH_3OH为碳源,研究了低电压还原沉积金刚石及类金刚石物质的可行性。采用三电极体系,使用恒电压或恒电流沉积的方法,以镍-钴合金片作为工作电极和沉积基底,研究了CCl_4—四丁基氯化铵(TBAC)—1,2-碳酸丙二醇酯(PC)体系,CHCl_3—TBAC—PC体系,以及(CCl_4+CHCl_3)—TBAC—PC体系。研究表明CHCl_3—TBAC—PC体系恒电压沉积得到的产物硬度较大。Raman光谱在990 cm~(-1),1100 cm~(-1),1290 cm~(-1),1580cm~(-1)左右出现四个宽峰,证实产物具有类金刚石结构。采用恒电流沉积对该体系进一步研究,Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS)均表明产物具有类金刚石结构,根据产物中sp~3碳的含量,可分为a-C:H和ta-C:H两种不同形式。其中以恒电流0.1 mA·cm~(-2)沉积的产物为a-C:H形式的类金刚石物质,以恒电流1 mA·cm~(-2)沉积的产物为ta-C:H形式的类金刚石碳膜。在CCl_4—TBAB—PC体系和(CCl_4+CHCl_3)—TBAC—PC体系中则没有得到满意的结果,产物多为无定形的物质和一些高聚物。 采用两电极体系,使用传统的直流电沉积方法,研究了CH_3OH—TBAC体系,CHCl_3—TBAC体系和CCl_4—TBAC体系。在CH_3OH—TBAC体系中,采用ITO玻璃电极作为阴极和沉积基底,沉积得到黑褐色的碳膜。Raman光谱在1350 cm~(-1)和1550 cm~(-1)左右出现的宽峰证实产物为类金刚石结构的碳膜。而在CHCl_3—TBAC体系和CCl_4—TBAC体系中采用Ni-Co合金片作为阴极电极则没有得到目标产物,其中CHCl_3—TBAC体系产物为无定形的物质和一些高聚物。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李超,曹传宝,吕强,张家涛,项顼,朱鹤孙;氮化碳薄膜的电化学沉积及其电阻率研究[J];功能材料与器件学报;2004年01期
2 马臣;曲立杰;王颖慧;尹树春;;电化学沉积仿生羟基磷灰石涂层的研究现状与展望[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2006年01期
3 张海明;余俊杰;李晓洁;胡国锋;李育洁;黄伯贤;;多孔氧化铝模板电沉积法制备ZnO纳米结构阵列的研究[J];人工晶体学报;2008年05期
4 胡海宁,陈京兰,吴光恒,陈丽婕,刘何燕,李养贤,曲静萍;电化学沉积Fe与FePd纳米线阵列的磁性[J];物理学报;2005年09期
5 吴宇剑;宗兆存;;电化学沉积制备一维纳米材料方面的进展[J];科技信息;2011年09期
6 王赬胤,陈玉静,王凤香,胡效亚;可控电化学沉积制备纳米碳纤维电极[J];扬州大学学报(自然科学版);2004年03期
7 陈刚,阎兴斌,刘惠文,徐洮;电化学制备CN_x薄膜及其结构表征[J];材料科学与工程学报;2004年05期
8 徐丽萍;袁志好;张晓光;;基于多孔氧化铝模板电沉积法制备多级枝状金属纳米线[J];科学通报;2006年16期
9 晋传贵;李晓光;;铅纳米线阵列的制备[J];化学通报;2007年05期
10 潘志峰;袁一方;刘慧;张利宁;;基于多孔氧化铝模板的一维ZnO纳米线的制备[J];半导体技术;2007年10期
11 潘志峰;袁一方;刘慧;张利宁;;基于多孔氧化铝模板的ZnO纳米线的制备[J];半导体光电;2008年01期
12 孙武珠;苏革;曹立新;柳伟;姜代旬;贾波;;镁镍功能薄膜的制备及电致变色性能的研究[J];功能材料;2008年09期
13 王旭东;俞宏英;孙冬柏;孟惠民;樊自拴;;块状非晶态镍磷合金的电化学沉积制备与结构研究[J];材料科学与工艺;2006年02期
14 王春梅;杨立荣;段满珍;靳正国;;沉积电压对电化学合成纳米ZnO多孔薄膜的影响[J];兵器材料科学与工程;2008年01期
15 陈艳峰;刘杰;姚会军;莫丹;段敬来;侯明东;孙友梅;薛智浩;张苓;;重离子径迹模板法电化学制备聚吡咯纳米线[J];原子能科学技术;2008年S1期
16 马文强;荆翠玉;郝刚领;;对巯基苯甲酸在电化学沉积金膜表面的SERS研究[J];光散射学报;2010年01期
17 冯良东;邵月;;电化学沉积铋-铈二元合金[J];淮阴工学院学报;2010年05期
18 阎兴斌,徐洮,王博,杨生荣;电化学沉积DLC膜及其表征[J];材料科学与工程学报;2003年05期
19 胡海宁,陈京兰,吴光恒;电化学沉积Fe单晶纳米线生长中的取向控制[J];物理学报;2005年01期
20 华缜,靳正国,武卫兵,程志捷;Cu(SCN)_2-水系电沉积制备CuSCN薄膜[J];应用化学;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马文强;荆翠玉;方炎;郝纲领;;对巯基苯甲酸在电化学沉积金膜表面的SERS研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
2 李超;曹传宝;吕强;张家涛;项顼;朱鹤孙;;CN_x(H)薄膜的阴极电化学沉积及热处理[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 尹燕;夏天东;马宝玉;达国祖;;NiTi形状记忆合金表面电化学方法制备HA生物涂层的工艺研究[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
4 陈秋萍;薛敏钊;何冯耀;刘燕刚;;电化学沉积法制备ZnO及ZnO/酞菁锌杂化薄膜[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
5 蒋正武;孙振平;王培铭;林宝玉;;电化学沉积法修复钢筋混凝土裂缝的试验研究[A];沿海地区混凝土结构耐久性及其设计方法科技论坛与全国第六届混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2004年
6 刘大为;李敬锋;;用于制作微型热电模块的电化学填充工艺的扩散理论模型[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 施兆顺;;电化学沉积生长GaAs薄膜的研究[A];中国第六届光伏会议论文集[C];2000年
8 杜玉扣;张红梅;;电化学沉积Pt纳米花对一氧化碳的电催化氧化[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
9 罗婷;任山;;SiO_2纳米颗粒对电化学沉积热电材料Bi_(1-x)Sb_x薄膜结构的影响[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
10 陈刚;阎兴斌;刘惠文;徐洮;;电化学沉积CN_x薄膜的摩擦性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李瑞山;电化学沉积类金刚石薄膜及其场发射性能研究[D];兰州大学;2009年
2 刘金章;一维纳米功能材料的制备与特性研究[D];兰州大学;2006年
3 于伟利;电沉积制备聚噻吩有序微结构及有机太阳能电池[D];吉林大学;2009年
4 程东;Cu/Ni纳米多层膜微观强化机理及微摩擦学特性的分子动力学模拟[D];大连海事大学;2005年
5 武卫兵;宽带p型CuSCN薄膜的电沉积、结构与性能的研究[D];天津大学;2005年
6 杨旭;镁合金表面有机转化膜的制备及性能研究[D];重庆大学;2009年
7 刘琰;常温常压催化湿式氧化工艺处理染料废水的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 常鹏;一维半导体纳米材料的制备与特性研究[D];兰州大学;2007年
9 郭睿劼;纳米结构金属膜的制备与丙烷脱氢膜反应过程的数学模拟[D];天津大学;2007年
10 汪伟;热电纳米线阵列的调制生长研究[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜颖颖;金刚石及类金刚石材料的常温常压电化学合成[D];山东大学;2009年
2 罗业萍;电化学沉积氧化亚铜半导体薄膜及其光伏应用[D];浙江大学;2012年
3 苏红兵;多元电化学沉积GaAs薄膜研究[D];云南师范大学;2000年
4 张记升;液相电化学沉积类金刚石及掺杂类金刚石薄膜研究[D];河南大学;2008年
5 张利宁;模板法制备氧化锌纳米线及其微结构研究[D];曲阜师范大学;2005年
6 陈丽婕;模板法制备磁性纳米线及物性研究[D];河北工业大学;2006年
7 李瑞山;电化学沉积类金刚石薄膜场发射机理的研究[D];兰州大学;2006年
8 马克栋;液相电化学沉积Ni、Ag及SiO_2掺杂类金刚石碳薄膜的研究[D];河南大学;2010年
9 田瑀;电化学方法制备CNx材料的实验探讨[D];复旦大学;2011年
10 朱雨富;纳米接触中的磁电阻效应[D];苏州大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张亮;科学家找到固氮新方法[N];科技日报;2005年
2 本报记者 李响;人造岩石 变废为宝[N];中国国土资源报;2006年
3 本报记者 倪超英 通讯员 陈晓辉 严兴福;掐住污水源 换得清泉流[N];建筑时报;2007年
4 ;稍加改进无水氨,肥料有望变燃料[N];新华每日电讯;2008年
5 ;九类渔用饲料加工设备走俏[N];中国渔业报;2005年
6 者姜澎;环保汽车急盼“绿色通道”[N];文汇报;2007年
7 记者 覃守超;一年产50万吨凝石生产线在柳州投产[N];中国冶金报;2006年
8 黄远军王鹏;绿色革命的曙光:远红外能量农业[N];大众科技报;2008年
9 本报记者  吴红雅;秸秆变汽油不再是神话[N];大众科技报;2007年
10 ;九类渔用饲料设备走俏[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978