自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器及制备方法和应用。该自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器的制备方法包括如下步骤：1)以纳米金刚石粉为种晶籽料，均匀铺在预处理后的金属基材的表面，机械研磨后得到种晶后的金属基材；2)将所述种晶后的金属基材利用热丝化学气相沉积技术进行镀膜；其中，在金刚石形核阶段，以甲烷为碳源，氢气为刻蚀气体；在金刚石生长阶段，以乙醇为碳源，硼酸三甲酯为硼源；3)脱膜后封装，即得。本发明专利技术提供的自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器可以满足在线监测系统对传感器提出的精准长效检测要求，有效克服了BDD薄膜传感器工作寿命短的缺点，具有在线监测水体中重金属离子，尤其是Pb

【技术实现步骤摘要】
自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器及制备方法和应用
本专利技术涉及水体监测
，更具体地，涉及一种自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器及制备方法和应用。
技术介绍
水生生态系统中Pb2+污染风险不断增加，要求检测传感装置满足精准长效检测的性能需求以实现重金属污染物的在线监测。相比于其他重金属离子，Pb2+因其快速的富集过程和严重的致毒特性已成为水质环境的监测重点。Pb2+还会在水生生物体内富集，并通过食物链的作用危害人类健康。利用阳极溶出伏安法在线监测水体中的Pb2+是预防水质污染的唯一途径，遗憾的是，当前在线监测系统所用BDD薄膜电极无法满足精准长效检测的使用要求。阳极溶出伏安法(AnodicStrippingVoltammetry，ASV)作为一种新型的电化学分析方法，能够有效克服色谱法、质谱法等检测方法存在的设备昂贵、检测过程繁琐、检测周期长等应用局限。同时，该方法的高灵敏度、快速的信号响应以及简便的检测过程是能满足水体现场检测和实时监测的必要条件。当前，BDD薄膜传感器逐渐成为ASV检测Pb2+的核心硬件。BDD作为一种新型环保的碳材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)以纳米金刚石粉为种晶籽料，均匀铺在预处理后的金属基材的表面，机械研磨后得到种晶后的金属基材；/n2)以液态的硼酸三甲酯为硼源、甲烷为形核碳源、乙醇为生长碳源，氢气为刻蚀气体，将所述种晶后的金属基材使用热丝化学气相沉积进行镀膜；/n3)脱膜后封装，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种自支撑硼掺杂金刚石电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)以纳米金刚石粉为种晶籽料，均匀铺在预处理后的金属基材的表面，机械研磨后得到种晶后的金属基材；
2)以液态的硼酸三甲酯为硼源、甲烷为形核碳源、乙醇为生长碳源，氢气为刻蚀气体，将所述种晶后的金属基材使用热丝化学气相沉积进行镀膜；
3)脱膜后封装，即得。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述镀膜的温度为700-800℃，反应气压为2.8-3.2Kpa，镀膜时间为200-230h。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述“预处理”包括如下步骤：去除金属基材的表面氧化物及不均匀固体颗粒，使用粒径为W0.5的金刚石抛光液进行抛光后，再置于乙醇和丙酮中进行超声清洗并吹干。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述金属基材为直径为10～15cm的钼盘；所述纳米金刚石粉的粒径为50±10nm。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述热丝化学气相沉积的参数为：控制C/H为2.5±0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于翔，裴敬轩，赵斌，杨成武，刘兴举，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11