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随着工业的发展,用于检测物质的传感器也越来越多。硼掺杂金刚石膜是一种极佳的电极材料,它具有良好的导电性,可用于制作传感器件。同时它表面的共价结构、很宽的带隙和掺杂等,使它作为电极材料的性质大大优于传统的玻璃碳、热解石墨及其他形式的电极。这些使得硼掺杂金刚石膜电极有极广阔的应用前景。目前对金刚石膜电极在检测领域的研究刚处于起步阶段,本文将对此做初步的研究。
本文设计完成了用掺硼金刚石膜电极在循环伏安法方法下检测不同浓度的铁氰化钾(K3Fe(CN)6)溶液的实验,并详细探讨了其检测机理,从而更深刻的认识了掺硼金刚石膜电极的电化学特性,为以后制作金刚石膜传感器件奠定了良好的基础。
文中具体讨论了金刚石膜电极的电势窗口,背景电流,在K3Fe(CN)6溶液中的循环伏安曲线,溶液pH值对曲线的影响,不同浓度的K3Fe(CN)6溶液其曲线之间的关系,电极的重复性,电极表面的吸附对其电化学性能的影响等。结果表明掺硼金刚石薄膜电极可检测出不同浓度的K3Fe(CN)6溶液,表明该电极灵敏度很高。电极的反应是一个准可逆反应,电极的反应动力学主要受扩散过程控制。电极具有宽度达3.2V的电化学窗口,很低的背景电流,是一种很理想的电化学电极材料。
最后探讨了掺硼金刚石膜电极的电化学修饰和电极在电分析、电合成、电分解当中的应用。