纳米功能性金刚石薄膜的制备及性能和应用研究

• 作 者: 田如海
• 机 构: 中国科学院理化技术研究所
• 出 处: 中国科学院理化技术研究所
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 金刚石薄

由于硼掺杂金刚石电极材料极高的稳定性、极高的硬度以及表面惰性等因素，使得关于硼掺杂金刚石电极材料在纳米加工、纳米制备等方面的应用研究报道很少。该工作探讨了通过烯丙基胺和原生硼掺杂金刚石薄膜电极表面之间在254nm紫外光照射下的光化学反应在硼掺杂金刚石表面修饰氨基活化金刚石表面的方法。经过活化的硼掺杂金刚石电极表面可以通过自组装方法修饰金纳米粒子。在本论文中，我们还讨论了金纳米粒子组装层在金刚石表面金属图形化层制备中的应用。本论文的主要成果如下：　　
1.通过烯丙基胺和原生硼掺杂金刚石薄膜电极表面之间的光化学反应在硼掺杂金刚石薄膜电极表面修饰氨基，该方法可以在金刚石表面修饰得到高覆盖率的、非常稳定的氨基。　　
2.在氨基活化的硼掺杂金刚石电极表面修饰了不同粒径的金纳米粒子。在本工作中，我们合成了三种不同粒径的金纳米粒子并且将其通过静电吸附的作用固定到氨基活化的硼掺杂金刚石电极表面。该方法比其他的方法具有简单易操作，重复性好，金纳米颗粒大小可控，修饰密度可控等优点。对金纳米粒子修饰的硼掺杂金刚石薄膜电极电化学特性的研究表明：通过控制金纳米粒子在金刚石电极表面的修饰密度能够调控复合电极的电化学特性。　　
3.开发了金纳米粒子诱导的金刚石薄膜表面图形化金属层制备技术。我们发展了一种不会对金刚石薄膜表面造成任何破坏的新的金刚石薄膜表面金属化的方法。在该过程中图形化的金纳米粒子修饰单层用来作为进一步沉积其他金属的种子催化层。结果表明：通过该方法能够在金刚石表面构筑很好的金属图案层。