Functionalization von Künstliche Diamant Oberfläche

(1) chemische änderung

Wenn ein diamant ist behandelt mit eine oxidierenden säure lösung (wie salpetersäure, chrom säure, fenton reagenz, etc.), verunreinigungen (graphit und metall) auf die oberfläche der diamant sind entfernt, und C-O oberfläche funktionale gruppen sind gebildet auf die oberfläche der diamant. Carbonyl und ether funktionale gruppen sind gebildet auf die oberfläche der diamant (100), und hydroxyl gruppen sind gebildet auf die oberfläche der diamant (111). Energie gruppe. Carboxylic acidified nano-synthetische diamant kann erhalten werden durch mit wasserstoff peroxid und piranha lösung (eine mischung von schwefelsäure und wasserstoff peroxid). Chlor ersatz für wasserstoff auf die oberfläche der diamant film bei 250-400 C. Die aktive punkt auf die oberfläche von diamant film ist gebildet. Es ist einfach zu reagieren mit nucleophile reagenzien (wie wasserstoff peroxid, NH3, CHF).

(2) photochemische änderung

Es sind zwei typische photochemische änderung techniken:
1) unter uv-licht, ringolefine reagieren mit die diamant oberfläche zu bilden carbon-carbon bonds;
2) verschiedene arten von organischen peroxide sind verwendet zu initiieren freies radikale reaktionen. Die photochemische methode können machen die oberfläche von diamant connect alkyl kette, carbonsäure oder primäre amin gruppe. YANG et al. verwendet der zweiten methode zu verbinden DNA stränge zu die diamant oberfläche, und die stabilität von DNA stränge war sehr gut. Uv beleuchtung kann auch verwendet werden, um aktivieren freies radikale reaktionen, wie MILLER, die chlorinates die oberfläche der diamant, erkennt amination oder mercaptan auf die oberfläche der diamant, SMENTKOWSKI und andere photochemische änderungen form sehr stabile C-F terminals auf die oberfläche von diamant filme.

(3) elektrochemischen änderung

Die elektrochemischen änderung methoden umfassen:
(1) anodische polarisation in säure oder alkali lösung;
(2) zugabe aromatischen diazo salze zu elektrolyt lösung und einführung aromatischen gruppen auf die diamant oberfläche. Im vergleich mit chemische änderung oxidation, elektrochemische modifikation kann zu erreichen schnelle oxidation in eine breite palette; im vergleich mit plasma oxidation, die oxidation prozess ist die am einfachsten zu erreichen weil es nicht beinhalten hohe energie und kann vermeiden thermische schaden zu diamant oberfläche. Durch elektrochemischen oxidation, die C = O bond ist gebildet auf die oberfläche der diamant, und die diamant film elektrode ist vorbereitet, die können verbessern die erkennung genauigkeit und selektivität. Diamant film elektroden haben verwendet in elektroanalyse und elektrochemische abbau von organische schadstoffe.

(4) änderung von Metallen und Metall Oxide

Metall partikel (wie gold, kupfer, silber, nickel, platin, ruthenium und palladium) können abgeschieden werden auf die diamant oberfläche durch thermische ablagerung oder potentiostatic electrodeposition. Nano-elektronische geräte können vorbereitet und angewendet in die katalytische reaktion, krankheit diagnose und behandlung, biologische sensing und anderen bereichen. Für beispiel, diamant/platin verbund elektroden nicht nur haben gute katalytische aktivität aber auch haben ausgezeichnete korrosion widerstand und stabilität. Sie können verwendet werden in elektrochemischen energie umwandlung geräte (wie kraftstoff zellen); dünne film elektroden sind vorbereitet durch electrodeposition von nano-gold auf die diamant oberfläche, die können katalysieren die reduktion von sauerstoff in saurer lösung. Die katalytische effizienz ist 20 mal höher als die der diamant elektrode unter den gleichen bedingungen; die electrocatalytic aktivität von glucose ist durch die verbesserte ablagerung von kupfer und nickel auf der oberfläche von nano-diamant; Die reduktion ausbeute von kohlendioxid zu kohlenmonoxid kann erhöht werden durch die ablagerung von ruthenium kohlendioxid oder kobalt oxid hydrat auf die oberfläche von diamant. In diese weise, es kann nicht nur reduzieren kohlendioxid emissionen aber auch bieten technische unterstützung für die verwendung von kohlendioxid als rohstoff für chemische synthese.

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