一种硼硅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硅共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用，其中硼硅共掺杂金刚石电极包括基体以及设于所述基体上的硼硅共掺杂金刚石层。本发明专利技术提供的硼硅共掺杂金刚石电极，通过在金刚石层中掺入硼元素，可有效地提高金刚石层的导电性；而硅元素的掺入，可有效地提高金刚石层的催化活性。因此硼硅共掺杂使得金刚石电极的导电性和催化活性有显著增加，进而提高电催化氮气还原生成氨气的产量。本发明专利技术还提供了硼硅共掺杂金刚石电极的制备方法，通过简单的工艺便可制备出催化性能优异的硼硅共掺杂金刚石电极，简化了制备步骤，降低了成本。本发明专利技术还提供了将硼硅共掺杂金刚石电极应用于电催化还原氮气中的应用事例。

A boron silicon Co doped diamond electrode and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种硼硅共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用
本专利技术属于电化学催化
，具体涉及一种硼硅共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用。
技术介绍
氨气对人类社会有着非常重要的作用。它不仅可以用于化工生产，还可以促进农作物的生长。采用电催化氮气还原生成氨气(NitrogenReductionReaction，NRR)技术是一种潜在的的解决目前工业生产中所面临问题的办法。电催化还原是否能够高效的进行，对电极的催化活性有着很高的要求；同时在水系溶液中，析氢反应相较于NRR反应更容易进行，并且NRR反应还经常伴随着副反应的产生。上述原因都制约着氨气的转化率。目前，通常采用过渡金属或过渡金属的化合物(如过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、过渡金属碳化物)作为电极，但上述电极材料还是有着诸多的缺点，例如催化活性低、电极材料稳定性差、反应过程中生成副产物、成本高。因此，现在还并没有一种高效、安全的可用于催化氮气还原生成氨气的电极。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种硼硅共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用，通过在金刚石层中掺入硅元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基体以及设于所述基体上的硼硅共掺杂金刚石层。/n

【技术特征摘要】
1.一种硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基体以及设于所述基体上的硼硅共掺杂金刚石层。


2.如权利要求1所述的硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述硼硅共掺杂金刚石层中硼元素的质量分数为0.05－0.5％、硅元素的质量分数为0.05－2.5％。


3.如权利要求1所述的硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述硼硅共掺杂金刚石层中硅元素的含量由靠近所述基体的一侧至远离所述基体的一侧逐渐增加。


4.如权利要求1所述的硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述硼硅共掺杂金刚石层中晶粒尺寸为5－50nm。


5.如权利要求1所述的硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述硼硅共掺杂金刚石层的厚度为500nm－10μm。


6.如权利要求1所述的硼硅共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述基体为碳布。


7.一种硼硅共掺杂金刚石电极的制备方法，其特征在于，包括：
取基体，将所述基体...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，胡渊，杨扬，徐梦琦，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