研究目的
研究通过掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜电化学蚀刻制备的独特金刚石纳米结构——金刚石纳米羽（DNFs），并探索其在超级电容器、电池、传感器和太阳能电池中的潜在应用。
研究成果
该研究通过电化学蚀刻掺杂纳米晶金刚石薄膜，成功制备出一种独特的金刚石纳米结构——金刚石纳米羽（DNFs）。这种结构具有高长径比和类分形几何特征，其高孔隙率和特定孔径使其在超级电容器、电池、传感器及太阳能电池领域具有应用潜力。该研究为探索金刚石基材料在储能与能量转换技术中的应用开辟了新途径。
研究不足
DNFs只能由具有高晶界密度的掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜制备而成。该研究未探讨非掺杂NCD中DNFs的形成，也未涉及电化学蚀刻以外的方法。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过电化学蚀刻硼掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜制备金刚石纳米羽（DNFs）。过程包括在硅片上播种金刚石颗粒、通过热丝化学气相沉积（CVD）法沉积NCD，以及在醋酸和硫酸混合溶液中电化学蚀刻金刚石薄膜。
2：样本选择与数据来源：
使用生长于硼掺杂硅片上的硼掺杂NCD薄膜。其他基底材料虽有考虑但本文未详述。
3：实验设备与材料清单：
高分辨扫描电镜（Raith150）、拉曼光谱仪（Control Development 2DMPP）、Autolab电化学工作站（PGSTAT 302 N，Metrohm美国公司）、饱和甘汞电极（SCE，Accumet美国新罕布什尔州）、铂线圈（Alfa Aesar）。
4：0）、拉曼光谱仪（Control Development 2DMPP）、Autolab电化学工作站（PGSTAT 302 N，Metrohm美国公司）、饱和甘汞电极（SCE，Accumet美国新罕布什尔州）、铂线圈（Alfa Aesar）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将镀金刚石的硅片切割成薄片，在酸性溶液中进行电化学蚀刻，并通过扫描电镜、拉曼光谱和循环伏安法进行表征。
5：数据分析方法：
采用洛伦兹峰拟合分析拉曼光谱。利用循环伏安法数据计算电极-电解质界面双电层的电容值。
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Potentiostat
PGSTAT 302 N
Metrohm USA
Electrochemical characterization of diamond samples
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SEM
Raith150
Raith
High resolution imaging of diamond nanofeathers
-
Raman spectrometer
Control Development 2DMPP
Control Development
Obtaining Raman spectra of diamond samples
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Saturated Calomel Electrode
SCE
Accumet, New Hampshire, USA
Reference electrode in electrochemical measurements
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Pt coil
Alfa Aesar
Counter electrode in electrochemical measurements
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