基于玻璃碳基底的超薄自支撑多晶金刚石膜制备

选取Ti、Si、玻璃碳3种基底,采用微波等离子体化学气相沉积技术,以CH_(4)/H_(2)为反应源制备超薄多晶金刚石膜。通过SEM、Raman、台阶仪表征并分析所制备的金刚石薄膜整体形态、表面(断面)形貌、组成、应力状态等。结果表明:仅以玻璃碳为基体生长的金刚石膜能自动剥离形成完整自支撑体,且薄膜表面晶粒的晶面显形清晰,膜厚仅为10μm;Raman光谱表征表明薄膜呈强的尖锐金刚石特征峰,且计算的残余应力最低,仅有−0.2161 GPa。可为超薄自支撑CVD金刚石膜的一步法生长-剥离提供新的技术途径。

玻璃碳结构形成过程分析

利用Ｒａｍａｎ光谱及Ｘ射线衍射研究了玻璃碳制备过程中的变化规律．随着酚醛树脂不断降解，同时游离出ｓｐ２和ｓｐ３态碳原子，ｓｐ２态碳原子在微区形成不完整的石墨结构．ｓｐ３态碳原子则以非晶形式存在，其含量在９５０℃左右达到最高．由于内应力释放，ｓｐ３态碳原子转变为ｓｐ２态，导致微区结构石墨化．９５０℃成为玻璃碳的石墨化起始温度．

玻璃碳阴极电芬顿降解孔雀石绿研究

采用玻璃碳作为阴极,Ti/RuO 2作为阳极,开展了电芬顿降解孔雀石绿染料废水的研究。研究了电解质浓度、氧气曝气量、电流、pH等条件对玻璃碳阴极电芬顿降解孔雀石绿的影响。结果表明:在pH=3.0、电解质浓度0.1 mol/L、氧气曝气量100 mL/min、电流强度30 mA条件下,初始浓度为200 mg/L的孔雀石绿经过60 min处理,降解率达到99.11%。

聚多巴胺/多壁碳纳米管/玻璃碳电极上多巴胺的电分析

基于多巴胺(DA)在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻璃碳(GC)电极上的电聚合,制得聚多巴胺(PDA)/MWCNTs/GC电极,并对该修饰电极进行了电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)表征。在该修饰电极上,DA呈现良好的电化学行为。在pH=7.4磷酸缓冲溶液中其氧化电流显著高于在裸电极上的响应,且能有效地抑制2.0 mmol/L抗坏血酸(AA)或K4Fe(CN)6的直接电化学响应,表明MWCNTs可增敏信号,且阳离子选择透过性PDA膜可抑制阴离子的电化学干扰。采用CV实验检测DA,DA氧化的半微分伏安峰高(ipa-sd)与多巴胺浓度在0.08～1.76μmol/L范围内呈线性关系,在无抗坏血酸和有0.5 mmol/L抗坏血酸共存时的线性回归方程分别为ipa-sd(μA/s1/2)=0.107+0.405c(μmol/L)(r2=0.986)和ipa-sd(μA/s1/2)=0.628+0.649c(μmol/L)(r2=0.992),检测限均为8.0×10-8 mol/L(S/N=3)。该法用于盐酸多巴胺注射液中多巴胺的快速测定,结果满意。

碱性溶液中离子注入钯的玻璃碳电极上硝基苯的电化学还原

用循环伏安法在离子注入钯的玻璃碳电极上 ,研究了硝基苯在 0 .1 mol/L Na OH溶液中的电还原过程 ,通过 AES测量了离子注入电极的表面组成和各元素的浓度 -深度分布 .在 40 ke V下 ,将注入剂量为 1× 1 0 1 7离子 /cm2 的钯注入到玻璃碳 (GC)中可产生钯原子最大百分含量为2 0 %的近表面区 ,原基体注入钯后比未注入的 GC对硝基苯 (NB)的电还原有更高的活性 .用现场ESR与电化学方法联用检测到硝基苯的单电子还原产物硝基苯阴离子自由基 ,用现场 UV光谱法也检测到硝基苯的电还原产物苯胺 。

玻璃碳坩埚蒸镀金膜时物料飞溅的机理分析与控制

采用玻璃碳坩埚和电子束蒸发设备沉积金膜时,随着黄金物料的消耗,在相同沉积速率下蒸镀所得金膜表面颗粒越来越多,严重影响了薄膜的平整度和局部均匀性。本文用液态金属表面热发射电子引起坩埚壁上球形小液滴电晕放电导致物料飞溅这一理论对该现象进行了解释。在相同的沉积速率下,通过改变坩埚内黄金物料的体积占比获得两种金薄膜,对其表面形貌、红外光谱透射性能等进行了对比分析,验证了理论的正确性。结果表明:当物料体积约占坩埚体积的26%时,金膜表面出现较多黑色颗粒,其形状近似球形或椭球形,主要成分仍为金;当物料体积约占坩埚体积的90%时,金膜表面无黑色颗粒,红外光谱透射率比前者高5%。

类玻璃碳材料的EELS分析

探讨以酚醛树脂为前驱物的类玻璃碳,在不同温度炭化处理过程中的微孔变化情况,利用透射电子显微镜中的能量损失谱(EELS)技术,观察其显微结构与化学结构的变化。高分辨电镜观察发现,材料呈现微晶石墨碳层围绕微小孔洞结构排列的无定形结构,孔洞的形成主要是由小分子气化过程中产生的。由EELS图谱中的CK-edge分别对应于1s电子跃迁到π~*和σ~*反键轨道的两个特征峰,可计算得到C原子化学键SP^2杂化程度随炭化温度条件的不同有可观察到的比较明显的变化。

玻璃碳球磨细化对催化还原碘三离子的影响

通过改变球磨时间实现玻璃碳不同程度的粒径细化,将玻璃碳作为催化材料引入染料敏化太阳电池(DSC)用对电极,着重考察了球磨细化对玻璃碳还原电解质中碘三离子(I3-)的催化活性的影响。结果表明,球磨细化不仅使玻璃碳的中值粒径从起始的20μm不断下降到球磨时间为8 h时的6μm,而且引起玻璃碳晶体结构的微变,具体体现为玻璃碳中组成类石墨微晶的单层石墨层片间距d(002)从0.364 nm逐渐减小到0.353 nm。粒径和晶体结构的变化通过不同方式影响玻璃碳表面的催化活性点,最终改变了玻璃碳的催化活性。随球磨时间的延长,催化活性先增后减,2 h时出现最优值。将玻璃碳对电极组装成DSC后,光电性能随球磨时间的变化规律几乎与催化活性随球磨时间的变化规律一致。

玻璃碳制备过程中的结构分析

利用环氧树脂对酚醛树脂改性制备出玻璃碳，并利用Ｘ射线衍射及小角散射对玻璃碳形成过程中的结构的变化进行测量．对热解过程中孔洞形成及粗化的机制进行了分析，分析表明：热解失重、残留碳原子结构的形成及有序化是孔洞形成及粗化的原因．

玻璃碳表面氧化行为

利用SEM对经不同氧化所得到的玻璃碳表面和截面进行观察和分析 ,结果表明玻璃碳的氧化行为并不是从最外表面开始 ,而是从次表层进行 。

改性酚醛树脂碳化制备玻璃碳的研究

文章探索以一种自制的新型改性酚醛树脂为原料制备玻璃碳的工艺。研究了固化、碳化工艺条件与产品性能的关系。所用改性酚醛树脂具有室温下粘度低,高温固化时小分子易逸出;快速升温固化、碳化后得到的产品气孔较少等特点。

酸性溶液中离子注入钯的玻璃碳电极上硝基苯的电化学还原

用循环伏安法在离子注入钯的玻璃碳电极上，研究了硝基苯在０．５ｍｏｌ／Ｌ硫酸溶液中的电还原过程，通过ＡＥＳ测量了离子注入电极的表面组成和各元素的浓度－深度分布，在４０ｋｅＶ下，注入剂量为１×ｌ０￣（１７）离子／ｃｍ＿２的钯注入到玻璃碳（ＧＣ）中可产生钯原子最大百分含量为２０％的近表面区。原基体注入钯后比未注入的ＧＣ对硝基苯（ＮＢ）的电还原有更高的活性，用气相色谱法检测到ＮＢ的还原产物苯胺，讨论了硝基苯在酸性溶液中电化学还原机理。

玻璃碳电极预处理条件研究

本文研究了玻璃碳电极(GCE)的预处理方法,提出了最佳预处理条件;循环伏安法和旋转电极法测定表明 GCE 电化学面积与预处理方法无关;解释了经过电化学预处理后电极的催化性能并提出了预处理后玻璃碳电极(PGCE)的催化作用模型。

玻璃碳电极的应用研究

报道玻璃碳电极在酸碱溶液中呈现的ＰＨ响应特性及应用，表明ＰＨ与电位响应呈良好的线性关系，其斜率与能斯特系数相近。试验还证实这种电极能运用于化学分析中的５种类型的定，如“沉淀滴定”、“氧化－还原滴定”、“酸碱滴定”、“非水溶剂滴定”和某些“形络合物反应的滴定”中作指示电极使用，以电位指示终点 所获结果与标准化学法吻合。

改性酚醛树脂碳化制备玻璃碳的研究

本文以一种新型的自制的改性酚醛树脂为原料制备玻璃碳。所用改性酚醛树脂有以下特点，室温下粘度低，并且随着温度的升高粘度越来越小，有利于高温固化时小分子的逸出。快速升温固化，碳化后得到的产品气孔比较少。本文研究了原料以及固化、碳化工艺条件与产品性能的关系。

Y_2O_3含量对热压烧结AlN-玻璃碳复相材料性能的影响

采用热压烧结工艺,以氮化铝和玻璃碳为原料、Y2O3作烧结助剂,在氮气氛下烧结制备AlN-玻璃碳复相材料。研究了烧结助剂含量对复相材料的烧结性能、相组成、显微结构、力学性能以及热导率的影响。结果表明:随着Y2O3含量的增加,试样的体积密度逐渐增大,气孔率稍微减小。Y2O3与AlN表面的Al2O3反应生成Y3Al5O12,且生成的Y3Al5O12进一步与Y2O3反应生成YAlO3。随着Y2O3含量的增加,玻璃碳与氮化铝晶粒之间的结合强度增大,材料的抗弯强度逐渐降低,断裂韧性逐渐减小。当Y2O3含量为3%(质量比)时,试样的抗弯强度最高为459.7MPa,断裂韧性最大为4.38;当Y2O3的含量为7%时,试样的热导率达到最大为103.7W·m-1·K-1。

硫酸盐体系中铟在玻璃碳电极上的电化学成核机理

关于硫酸盐体系中镀铜的沉积机理少见报道,采用循环伏安法和计时电流法研究了铟在硫酸盐体系中电沉积的循环伏安特性与电结晶机理。通过分析恒电位暂态曲线,求出铟离子的扩散系数D和不同电压下的晶核密度N0。结果表明:铟的电沉积没有经历欠电位沉积过程,而是经历了晶核形成过程,其电沉积反应是一个不可逆过程;在外加电位范围内铜的电结晶按照瞬时成核方式和三维生长方式进行。

一种玻璃碳制备过程的X射线分析

利用环氧树脂对酚醛树脂的改性制备出高密度、高电导率的玻璃碳，利用Ｘ射线广角衍射、小角散射和径向分布函数分析制备过程中结构的变化，并对电导率进行了测试分析。结果表明，前驱体热解制备玻璃碳的过程是微区结构有序化且有序化区域增大的过程，有序化促使了孔洞的形成并长大，以及电导率的增加，内应力的释放是导致体积膨胀原因。

浸玻璃碳石墨材料的开发与应用

介绍了浸玻璃碳石墨材料的发展现状、所具有的优异特性、制造工艺以及应用实例等。