摻硼金剛石（Boron doped diamond,簡稱BDD）電極因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)、低背景電流以及很寬的電化學(xué)窗口,在重污染有機(jī)廢水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文開展BDD/Ti電極性能增強(qiáng)技術(shù)研究,主要包括對網(wǎng)狀電極、電極膜基結(jié)合性能和納米結(jié)構(gòu)陣列電極的制備及性能進(jìn)行研究。本文完成的主要工作以及取得的成果如下:1.在熱絲化學(xué)氣相沉積（HFCVD）系統(tǒng)中成功制備出網(wǎng)狀BDD電極,Raman和SEM結(jié)果表明制備的網(wǎng)狀電極質(zhì)量較高。用Ansys軟件分析了網(wǎng)狀電極網(wǎng)孔內(nèi)的熱應(yīng)力,分析結(jié)果表明網(wǎng)孔內(nèi)應(yīng)力主要在結(jié)構(gòu)突變處有應(yīng)力集中現(xiàn)象。污水處理結(jié)果表明網(wǎng)狀電極處理污水效率比平板電極提高10.4%。2.采用兩步摻硼法制備高結(jié)合性能BDD電極,通過Raman、SEM、XRD和EDS等手段對其進(jìn)行表征,結(jié)果表明金剛石質(zhì)量優(yōu)良,薄膜殘余應(yīng)力和Ti C中間層存在區(qū)域均有變化。通過壓痕對比實(shí)驗(yàn)證明該工藝方法制備的電極膜基結(jié)合性能有顯著提高;電極加速壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與普通電極相比該新工藝制備的電極壽命提高26%。3.用電子回旋共振等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉（ECR-MPCVD）法制備了納米結(jié)構(gòu)陣列BD... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與現(xiàn)狀
        1.1.1 水資源現(xiàn)狀和水污染問題
        1.1.2 傳統(tǒng)水處理技術(shù)
        1.1.3 高級氧化技術(shù)
    1.2 摻硼金剛石電極研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金剛石結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.2.2 摻硼金剛石電極
    1.3 提高BDD/Ti電極性能途徑
        1.3.1 網(wǎng)狀電極
        1.3.2 提高電極結(jié)合性能
        1.3.3 納米結(jié)構(gòu)陣列電極
    1.4 本文主要內(nèi)容
第二章 網(wǎng)狀BDD/Ti電極制備及其水處理性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法與參數(shù)
        2.2.1 HFCVD系統(tǒng)簡介
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與參數(shù)
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.3.1 Raman分析
        2.3.2 SEM分析
    2.4 網(wǎng)狀電極熱應(yīng)力分析
    2.5 網(wǎng)狀電極污水處理實(shí)驗(yàn)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 兩步摻硼法提高BDD/Ti電極膜基結(jié)合性
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法與參數(shù)
        3.2.1 制備參數(shù)
        3.2.2 膜基性能評價
        3.2.3 加速壽命試驗(yàn)
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 拉曼和電鏡結(jié)果分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 截面EDS分析
        3.3.4 結(jié)合性能分析
        3.3.5 加速壽命實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 納米結(jié)構(gòu)陣列BDD/Ti電極制備及其水處理性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法與參數(shù)
        4.2.1 循環(huán)伏安法
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與參數(shù)
        4.2.3 污水處理實(shí)驗(yàn)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 拉曼和電鏡結(jié)果分析
        4.3.2 電化學(xué)性能測試分析
        4.3.3 污水處理分析
    4.4 納米結(jié)構(gòu)陣列電極污水處理機(jī)理分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同基底BDD電極對模擬染料廢水的降解脫色試驗(yàn)[J]. 邢劍飛,王珺,李侃,王亞林,應(yīng)迪文,賈金平.  凈水技術(shù). 2013(01)
[2]微/納米CVD金剛石涂層的制備[J]. 張旭輝,左敦穩(wěn),徐鋒,慶振華,黃美健,鄭琳.  機(jī)械制造與自動化. 2012(03)
[3]大面積金剛石膜生長過程中的缺陷和內(nèi)應(yīng)力[J]. 汪建華,劉鵬飛,熊禮威,劉繁,江川,蘇含.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]Synthesis of Boron-doped Diamond/Porous Ti Composite Materials——Effect of Carbon Concentration[J]. 馬明,李曉偉.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2012(02)
[5]高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 鐘璟,韓光魯,陳群.  化工進(jìn)展. 2012(04)
[6]化學(xué)絮凝法處理制藥廢水應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李世忠,高冠道,張愛勇.  工業(yè)用水與廢水. 2008(06)
[7]Ta/BDD薄膜電極電化學(xué)催化氧化硝基酚[J]. 高成耀,常明.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(11)
[8]廢水可生化性評價技術(shù)探討[J]. 徐美倩.  工業(yè)水處理. 2008(05)
[9]小型化CVD金剛石膜沉積設(shè)備控制系統(tǒng)研究[J]. 鐘磊,盧文壯,王鴻翔,徐鋒,左敦穩(wěn).  硅酸鹽通報(bào). 2007(06)
[10]摻硼金剛石薄膜電極在水處理中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 方寧,賈金平,鐘登杰,王亞林.  環(huán)境污染與防治. 2007(09)

碩士論文
[1]EACVD金剛石膜沉積設(shè)備的小型化技術(shù)研究[D]. 曾蕩.南京航空航天大學(xué) 2007
[2]EACVD摻硼金剛石膜制備及加工性研究[D]. 褚向前.南京航空航天大學(xué) 2004



本文編號：3712438