以市售常见的3种不同基底BDD电极(Ta/BDD、Nb/BDD、Si/BDD)为阳极构建电化学氧化体系,分别采用XRD、SEM实验对3种电极的薄膜晶体组分和表面形态进行考察;采用循环伏安实验(CV)和计时电量实验(CC)方法对3种电极在含溴(Br-)化物溶液体系中的电化学行为进行表征;分别采用水杨酸(SA)和2,6-二氯靛酚钠(DCIP)作为探针物质,分别对主要的电生活性物质羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)产率进行捕获测定;利用电解模拟含Br-水实验,考察初始Br-浓度、电流密度和pH等实验条件对3种电极作用下Br-转化反应速率的影响.结果表明,采用相同气相沉积工艺制备的3种电极,基底元素与C元素均通过相互熔合的方式向薄膜中引入了合金成分,这些成分的电阻率影响了电极的电化学性质.由于薄膜成分的不同,使得3种电极的电势窗口、反应电子数n及表面余量Γ0等电化学特性表现出一定的差异,其中电势窗口和n均表现为Ta/BDD电极最大,而3种电极的Γ0值差异相对不显著.BDD电生自由基以·OH为主,其数量较·O2-多;3种电极电生速率高低依次为Ta/BDD>Nb/BDD>Si/BDD电极.不同操作条件下电解含Br-水实验发现,Ta/BDD电极与其他两电极相比有更强的氧化性,可能更易促使Br-向高价态转化.
BDD电极 活性成分 电化学特征 动力学反应速率常数