一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种硼氮共掺杂金刚石电极，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。本发明专利技术提供的硼氮共掺杂金刚石电极，通过将硼氮共掺杂金刚石层的表层设置为阵列凸起结构，增加了硼氮共掺杂金刚石层的比表面积和活性位点，从而提升了电极电催化还原二氧化碳的能力，最终减少了二氧化碳在大气中积累，实现了废物资源化利用，具有很强的实用性。本发明专利技术还提供了硼氮共掺杂金刚石电极的制备方法，工艺简单，成本低廉，可制备出电催化还原二氧化碳性能优异的硼氮共掺杂金刚石电极，在较为恶劣的环境下的使用寿命较高。

【技术实现步骤摘要】
一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用
本专利技术属于新型功能薄膜材料
，具体涉及一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用。
技术介绍
随着我国经济的发展，化石燃料的大量使用使得二氧化碳的排放量也日益增多。电催化是还原二氧化碳的一种便捷、有效的办法。目前业内常用贵金属电极、金刚石电极。但目前的电催化还原二氧化碳的副产物较多，能量利用率较低，而且催化剂活性较低。为了解决上述问题，有人利用硼氮共掺杂金刚石电极去电催化还原二氧化碳，但硼氮共掺杂金刚石电极的表面活性位点较低，内扩散阻力较大，电催化活性较弱，用于电催化还原二氧化碳的效果并不是十分低理想。因此，目前亟待寻找一种电催化活性较强的电极材料来高效地电催化二氧化碳。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种活性位点低、电催化二氧化碳性能强的硼氮共掺杂金刚石电极。本专利技术第一方面提供了一种硼氮共掺杂金刚石电极，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。其中，所述阵列凸起垂直设置于所述平整结构层上。其中，所述阵列凸起的形状为棱柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。

【技术特征摘要】
1.一种硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。2.如权利要求1所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述阵列凸起垂直设置于所述平整结构层上。3.如权利要求1所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述阵列凸起的形状为棱柱、棱锥、圆锥或针状。4.如权利要求3所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述阵列凸起的形状为棱锥、圆锥或针状，棱锥、圆锥或针状的所述阵列凸起的顶端曲率半径为1－25nm。5.如权利要求1所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述平整结构层的厚度为100nm－5μm，所述阵列凸起的高度为50nm－2.5μm。6.如权利要求1所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述基体的材质包括钛、钽、铌、钼、铬、硅、石墨、碳纤维和硬质合金中的一种或多种。7.一种硼氮共掺杂金刚石电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取基体，将所述基体进行喷砂后，对喷砂后的所述基体进行清洗；在清洗后的所述基体上沉积形成初始硼氮共掺杂金刚石层；将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬，唐永炳，李子豪，谷继腾，张文军，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44