Results and discussion
3.1. Microstructure of the hybrid diamond/graphite electrodes
Fig. 1(a) shows a typical SEM image of the diamond film
deposited at a microwave power of 10 kW with a methane concentration of 8%. Rough surface is clearly observable, which provides
an enhanced surface effect in electrochemical detection. One can
see that the nanostructures with high density are distributed on
the surface. To understand the formation conditions of the nanostructures, various process parameters were applied, as shown in
Fig. 1(b)–(d). Under these CVD process parameters, the size of the
diamond grains decreases with decreasing of microwave power
and methane concentration. Although the shape and size of the diamond grains under these parameters are different, these films all
exhibit granular grains in contrast to the nanostructure of diamond
films at higher microwave power and methane level. Therefore,
the one dimensional structure only emerges under high microwave
power and methane concentration, while either lower microwave
power or methane concentration leads to the disappearance of
this diamond nanostructure. From the above results, we believe
that both higher CH4concentration and microwave power are the
necessary conditions to prepare one dimensional diamond nanostructures in this work.
To obtain a perspective view in the distribution of phases, TEM
characterization was employed to characterize the microstructure
of the as-deposited films. TEM image shown in Fig. 2(a) exhibits
the morphology of diamond/graphite films with rod-like structures sporadically distributed in the surface of the films. Selected
area electron diffraction (SAED) pattern in the inset of Fig. 2(a)
consists of diffraction spots and rings. The lattice spacings are
estimated to be 0.36 nm, 0.21 nm, 0.13 nm and 0.11 nm, corresponding to the (0 0 0 2) plane of graphite phase, (1 1 1), (2 2 0) and
(3 1 1) planes of diamond, respectively. Hence, the TEM investigation identifies the co-existence of diamond and crystalline graphite
phases. From the high resolution TEM (HRTEM) image (Fig. 2(b)),
it is clear that the rod-like diamond nanostructures corresponding
to the diamond nanostructure is surrounded by a graphite shell.
In the Raman spectroscopy in Fig. 2(c), the characteristic peak of
diamond is around 1333 cm
−1
while the peaks locating at about
1400 cm
−1
and 1580 cm
−1
respectively correspond to D and G band
of sp
2
structure, which suggests the co-existence of diamond and
graphite phases. This can also be confirmed by X-ray diffraction
(XRD) pattern as shown in Fig. 2(d), in which graphite (0 0 2) and
diamond (1 1 1) and (2 2 0) peaks are clearly observable. The XRD
result is in good consistence with the HRTEM and SAED results. It is
believed that the conductive graphitic shells around the diamond
nanostructure make the whole material conductive, endowing it
with the ability in the applications of electrical or electrochemical
nanodevices. Currently, the conductive diamond/graphite nanostructure has already been synthesized using different gas
ผลและการอภิปราย3.1 . สมบัติของขั้วไฟฟ้าเพชร / กราไฟท์ไฮบริดรูปที่ 1 ( a ) จะแสดงภาพ SEM โดยทั่วไปของฟิล์มเพชรฝากไว้ที่ ไมโครเวฟ ไฟฟ้า 10 กิโลวัตต์ มีก๊าซมีเทนเข้มข้น 8% พื้นผิวขรุขระชัดเจน เด่นชัด ซึ่งมีการปรับปรุงพื้นผิวผลการตรวจสอบทางเคมีไฟฟ้า หนึ่ง สามารถพบว่านาโนที่มีความหนาแน่นสูงที่กระจายบนพื้นผิว เข้าใจการสร้างเงื่อนไขของนาโน กระบวนการผลิตต่าง ๆที่ใช้ดังแสดงในรูปที่ 1 ( ข ) และ ( ง ) ภายใต้กระบวนการ CVD พารามิเตอร์เหล่านี้ ขนาดของเม็ดเพชรลดลงของพลังงานไมโครเวฟและก๊าซมีเทนเข้มข้น แม้ว่ารูปร่างและขนาดของเพชรเม็ดภายใต้พารามิเตอร์เหล่านี้จะแตกต่างกัน ภาพยนตร์เหล่านี้ทั้งหมดมีเม็ดธัญพืช ในทางตรงกันข้ามกับโครงสร้างนาโนของเพชรภาพยนตร์ในระดับที่สูง ไมโครเวฟ อำนาจ และมีเทน ดังนั้นแบบมิติเดียวเท่านั้น ภายใต้โครงสร้างใหม่ ไมโครเวฟ สูงพลังงานและก๊าซมีเทนเข้มข้น ในขณะที่ไมโครเวฟให้ลดลงไฟฟ้าหรือก๊าซมีเทนเข้มข้นนำไปสู่การหายตัวไปของเพชรนี้โครงสร้างนาโน . จากผลการวิจัยข้างต้น เราเชื่อว่าที่ทั้งสูงและ ch4concentration ไมโครเวฟพลังงานเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อเตรียมเพชรนาโนหนึ่งมิติในงานนี้ที่จะได้รับมุมมองมุมมองในการกระจายตัวของเฟส เต็มๆการใช้เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของที่ฝากภาพยนตร์ ภาพแสดงแบบในรูปที่ 2 ( ก ) การจัดแสดงสัณฐานวิทยาของเพชร / แกรไฟต์ฟิล์มกับร็อดอย่างเป็นระยะ ๆ ที่กระจายอยู่ในพื้นผิวของฟิล์ม โครงสร้าง เลือกพื้นที่การเลี้ยวเบนอิเล็กตรอน ( saed ) แบบแผนในที่ใส่ของรูปที่ 2 ( ก )ประกอบด้วย จุดเลี้ยว และแหวน ตาข่ายปลูกเป็นคาดว่าจะเป็น 0.36 นาโนเมตร nm และ 0.21 nm , 0.13 0.11 nm ซึ่งสอดคล้องกับ ( 0 0 0 2 ) เครื่องบิน 1 ไฟท์ ( 1 , 1 ) , ( 2 2 0 ) และ( 3 2 1 ) เครื่องบินของเพชร ตามลำดับ ดังนั้น ทีมสอบสวนระบุการอยู่ร่วมกันของผลึกเพชรและแกรไฟต์ระยะ จากความละเอียดสูงเต็ม ( hrtem ) ภาพ ( รูปที่ 2 ( ข ) )เป็นที่ชัดเจนว่า ไม้เรียวเหมือนนาโนเพชรที่สอดคล้องกันไปเพชรล้อมรอบด้วยโครงสร้างนาโนไฟท์เปลือกในรามันสเปกโทรสโกปีในรูปที่ 2 ( C ) , ลักษณะของพีคเพชรประมาณ 1060 ซม.− 1ขณะที่ยอดการค้นหาที่เกี่ยวกับ1 , 400 ซม.− 1580 cm และ− 1D และ G ตามลำดับสอดคล้องกับวงดนตรีของเอสพี2โครงสร้างที่แสดงให้เห็นการอยู่ร่วมกันของเพชรและระยะแกรไฟต์ นี้ยังสามารถได้รับการยืนยันโดยวิธีการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์( XRD ) รูปแบบดังแสดงในรูปที่ 2 ( D ) ซึ่งในแกรไฟต์ ( 0 0 2 ) และเพชร ( 1 , 1 ) และ ( 2 2 0 ) ยอดเขาอย่างชัดเจน สังเกต การศึกษาเฟสผลที่ได้คือในความสอดคล้องกับ hrtem saed และผลลัพธ์ มันคือเชื่อว่าการ graphitic เปลือกหอยรอบเพชรโครงสร้างนาโนให้วัสดุทั้งหมดเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า , บริจาคมันมีความสามารถในการใช้ไฟฟ้าหรือไฟฟ้าnanodevices . ปัจจุบัน โครงสร้างนาโนเพชร / กราไฟท์เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ถูกสังเคราะห์ที่แตกต่างกันโดยใช้แก๊ส
การแปล กรุณารอสักครู่..
