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金属基板上形成を可能としたナノ微結晶ダイヤモンド膜による高性能電気化学電極の創製

使用可在金属基底上形成的纳米微晶金刚石薄膜创建高性能电化学电极

基本信息

批准号：
21K04164
负责人：
原武嗣
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ariake National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに同軸型アークプラズマ蒸着法を用いることで、低抵抗Si基板上に熱付与を行わず、かつ反応ガスを使用せずにNCD膜の高速形成ができることを確認済みである。初年度では、膜構造や膜が有する電気化学的特性の詳細について調べた。また、将来的に、作製膜を電極とした電気化学センサシステムを構築すべく、システム側の開発も進めた。これらの一部は、2年目に学会発表および論文発表に至っている。初年度の最後には、金属基板上形成を実現すべく、タングステン（W）、ステンレス（SUS304,316L）等の手軽に入手できる金属上での膜作製に着手した。現状では、成膜の再現性が非常に低い。上手く成膜できているようでも、電気化学測定においては、膜ではなく基板自体の特性が得られていた。基板は膜に電圧を印可するための背面電極である。基板は溶液中に浸されていないにも関わらず、基板自体の特性が測定されるということは、膜にピンホールや剥離箇所があることが想定される。膜の均一性や密着強度を高めるべく、(1)基板表面の自然酸化膜の除去、(2)基板自体の表面粗さと成膜状態の関係に関する調査の2点に注目して研究を進めた。(1)については、人体や環境に有害な物質が使用されることが多い。本研究では、これらを克服した物質を採用し基板前処理を行った。まずはW基板に着目して基板前処理条件の解明に努め、成膜できる大まかな条件を明らかにできつつある。(2)に関しては、基板自体の表見粗さが数マイクロメートルであることを走査型プローブ顕微鏡により把握した。表面粗さを制御しながら成膜を行うべく、環境を整えている最中である。一方で、(2)で得られた作製膜の電気化学基礎特性は、高性能電気化学電極として注目されている導電性ダイヤモンド電極やダイヤモンドライクカーボン電極に非常に似たものであった。ひとまず(2)を軸として、研究を遂行することとした。

The same type of NCD film is used to make sure that the NCD film is formed at a high speed by using the same type of Si method, the low resistance NCD substrate and the low resistance NCD substrate. At the beginning of the year, the production of membranes has the characteristics of electrochemical chemistry. In the future, film electricity, electrical chemistry, chemical chemistry, chemistry and chemistry. You can learn how to learn in one part and two years, from the table to the literature table. At the beginning of the year, the metal substrates are formed on the metal substrate, such as the hands, the metal film, the metal substrate, the metal substrate and the metal substrate. The shape and reproducibility of the film are very low. The preparation of the film, the determination of the electrical and chemical properties of the substrate and the self-properties of the substrate. The substrate film can be printed on the back side of the film. The substrate was immersed in the solution, the properties of the substrate were measured, and the membrane was peeled off. The homogeneity of the film is closely related to the high strength, (1) the removal of the "natural acidizing film" on the surface of the substrate, and (2) the formation of a film on the surface of the substrate. (1) the use of hazardous materials in the environmental protection of the human body and the environment is very common. The purpose of this study is to overcome the problem of how to use the substrate before using the substrate. The purpose of this paper is to understand the processing conditions before the substrate, and to understand the film formation conditions. (2) on the basis of the information on the surface of the substrate and the substrate, there is a large number of data. The surface is used to control the formation of the film, and the environment is the most important. On the one hand, (2) the chemical properties of film electronics and high-performance electronics are very important, and the chemical properties of high-performance electronics are very similar to each other. Please tell me (2) to do some research and do some research.