【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及一种硼掺杂金刚石及在处理水污染中的方法。
技术介绍
1、目前治理硝酸盐和有机物污染的策略可分为两类：生物方法和物理化学方法。然而，这些方法通常都存在一些缺点，如修复速度慢、试剂二次污染、操作复杂等，因此限制了它们在实际中的应用。在物理化学方法中，电化学工艺因其多功能性、安全性、高能效和环境友好性等优点，在处理高浓度污染物废水方面受到更多关注。硝酸盐和苯酚是最常见、最普遍的无机污染物和有机污染物。硝酸盐和苯酚可在同一电解系统的阴极和阳极同时降解，无需多个降解步骤或使用其他非电化学处理方法，从而大大节省了处理时间和成本。在电化学废水降解系统中开发了传统的金属基催化剂。然而，在苛刻的电化学水处理条件下(如ph值变化、高电位和长期使用)，这些材料通常会涉及金属离子的浸出，导致两个电极之间的严重交叉污染和环境的二次污染。因此，开发高效稳定的硝酸盐还原和有机物氧化双功能电催化剂十分必要。
技术实现思路
1、利用微波等离子体化学气相沉积法可以制备纯度高、结晶性好的硼掺杂金刚石电极，其可以同时降解硝酸盐和有机物，同时减少氢进化反应(her)和氧进化反应(oer)的竞争。掺硼金刚石(bdd)电极因掺硼而具有p型半导体特性，因此具有高导电性、结构稳定、耐腐蚀以及与反应物分子结合的高潜力。
2、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用硼掺杂金刚石降解水中硝酸根离子和有机物(苯酚)的方法，操作简单易行，对环境无污染，效果良好。
3、为了解决
4、步骤一、将钛片分别用400#、600#、800#、1000#和2000#的砂纸打磨至表面光亮，使用w0.5的金刚石微粉对其表面进行抛光处理，对抛光后的钛片进行2min的超声处理以去除表面残余金刚石微粉，之后使用氮气吹干。
5、步骤二、将步骤一获得的钛片放入微波等离子体化学气相沉积系统(mpcvd)腔体中，通入300sccm的h2，6sccm的ch4和8sccm经过硼酸三甲酯溶液的h2，微波功率设置为1900w，压强控制为50torr，生长时间为10h。生长结束后将微波功率和压强降至400w和6torr，关闭所有气体，将样品冷却至室温后取出，获得钛基体生长的硼掺杂金刚石薄膜。
6、步骤三、将步骤二获得的钛基体生长的硼掺杂金刚石的非金刚石面使用硅胶进行密封，两块相同工艺制备的硼掺杂金刚石分别作为阴极和阳极组成双电极系统，电解质为含有1000mgl-1no3-和100mgl-1有机物(苯酚)的na2so4溶液，电流密度设置为10-20macm-2。
7、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
8、利用硼掺杂金刚石组成双电极体系可实现对水中no3-离子和有机物(苯酚)的同时去除，且去除率高。，此外，提高电流密度可以加速阴极产物在阳极进行二次氧化，提高n2的生成率。此方法操作简便，避免了试剂二次污染。此外，硼掺杂金刚石具有良好的结构稳定性和耐蚀性，可长时间进行使用。
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1.一种硼掺杂金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基体金属表面打磨抛光后，用微波等离子体化学气相沉积方法在其表面生长硼掺杂金刚石薄膜。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述基体金属包括钛。
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，包括将钛用砂纸打磨至表面光亮，再使用金刚石微粉进行抛光处理，对抛光后的钛进行超声处理，之后使用氮气吹干。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，使用微波等离子体化学气相沉积方法生长的硼掺杂金刚石膜的H2、CH4、经过硼酸三甲酯的H2的流量分别为300sccm、6sccm和8sccm，微波功率设置为1900W，压强控制为50Torr，生长时间为10h。
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，在所述生长结束后，还包括将微波功率和压强降至400W和6Torr，关闭所有气体，将样品冷却至室温后取出，获得钛基体生长的硼掺杂金刚石薄膜。
6.利用权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到的硼掺杂金刚石薄膜。
7.权利要求6所述硼掺杂金刚石薄膜在同时降解水中
8.一种同时降解水中硝酸根离子和有机物中的方法，其特征在于，包括将在钛基体生长的硼掺杂金刚石薄膜组成双电极体系，用电化学方法同时降解水中的硝酸根离子和有机物。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述电化学方法时，电流密度设置为10-20mAcm-2。
10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述有机物包括苯酚。
...【技术特征摘要】
1.一种硼掺杂金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基体金属表面打磨抛光后，用微波等离子体化学气相沉积方法在其表面生长硼掺杂金刚石薄膜。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述基体金属包括钛。
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，包括将钛用砂纸打磨至表面光亮，再使用金刚石微粉进行抛光处理，对抛光后的钛进行超声处理，之后使用氮气吹干。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，使用微波等离子体化学气相沉积方法生长的硼掺杂金刚石膜的h2、ch4、经过硼酸三甲酯的h2的流量分别为300sccm、6sccm和8sccm，微波功率设置为1900w，压强控制为50torr，生长时间为10h。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜辉，苏明禹，崔振铎，梁砚琴，朱胜利，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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