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太原理工大學(xué)等團(tuán)隊(duì)研發(fā)出含鉬、鈮、鈦、鉭難熔金屬中間層的石墨基硼摻雜金剛石涂層電極，為電化學(xué)高級(jí)氧化工藝電極材料發(fā)展提供新策略。該研究以石墨為基底，先磁控濺射預(yù)沉積難熔金屬中間層，再通過(guò)微波等離子體化學(xué)氣相沉積制備硼摻雜金剛石涂層，解決了石墨基底易被氫等離子體刻蝕、難以直接沉積金剛石涂層的難題。
系統(tǒng)測(cè)試表明，不同難熔金屬中間層對(duì)電極性能影響顯著，其中石墨 / 鉭 / 硼摻雜金剛石電極綜合性能最優(yōu)，擁有最低電荷轉(zhuǎn)移電阻、最高載流子濃度、最寬電化學(xué)窗口和最快電子轉(zhuǎn)移能力，且結(jié)晶質(zhì)量佳、與基底結(jié)合力強(qiáng)。
在苯酚有機(jī)廢水降解實(shí)驗(yàn)中，該電極表現(xiàn)突出，120 分鐘內(nèi)苯酚去除率超 99%，180 分鐘時(shí) COD、TOC 去除率分別達(dá) 90.7% 和 84.2%，同時(shí)具備槽壓低、電流效率高、單位能耗低的優(yōu)勢(shì)，其降解性能優(yōu)于傳統(tǒng)二維、平面硼摻雜金剛石電極，可與部分三維多孔結(jié)構(gòu)電極媲美，為難降解有機(jī)廢水的高效處理提供了優(yōu)質(zhì)電極選擇。
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