Nanodiamond films growth on porous silicon substrates for electrochemical applications

Ferreira, N.G.; Azevedo, A.F.; Beloto, A.F.; Amaral, M.; Almeida, F.A.; Oliveira, F.J.; Silva, Rui

doi:10.1016/j.diamond.2005.01.007

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“…Results are consistent with those found by Ferreira and coworkers 8 , in which NCD/PS electrodes showed capacitance values in the range of 230-990 μF.cm -2 in × 1.0 V × Ag/AgCl. This corresponds to about a 25 times increase, compared to boron doped microcrystalline diamond electrodes.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 82%

“…Furthermore, PS has been used as substrate to thin films growth, including diamond films, in order to increase the number of diamond nucleation sites, improving the films crystalline structure. It presents a large surface area, which makes it an excellent material for obtaining porous electrodes 8,9 . One of the most common methods to grow diamond films is the Chemical Vapor Deposition (CVD) process, which involves gas phase chemical reactions on the substrate surface and results in the deposition of a solid material 10 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Boron doped diamond films grown on porous electrodes have shown excellent electrochemical properties associated with their surface area and dopant concentration 15 . Thus, electrochemical studies have shown that nanocrystalline diamond (NCD)/PS electrodes have high capacitive background current, mainly due to the large surface area, making them excellent electrochemical capacitors 8 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Boron Doped Ultrananocrystalline Diamond Films on Porous Silicon: Morphological, Structural and Electrochemical Characterizations

et al. 2015

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Section: Resultssupporting

confidence: 82%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

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Boron Doped Ultrananocrystalline Diamond Films on Porous Silicon: Morphological, Structural and Electrochemical Characterizations

et al. 2015

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“…A nanocristalinidade destes filmes é o resultado de um novo tipo de crescimento e mecanismos de nucleação, que envolvem a inserção do carbono (dímero) nas ligações carbono-carbono e carbono-hidrogênio, resultando em uma taxa de nucleação em torno de 10 10 cm 79 , que fornece propriedades mecânicas, elétricas e ópticas com características únicas aos filTipicamente, a mistura gasosa utilizada na obtenção dos filmes de diamante microcristalinos ou nanocristalinos costuma ser hidrogênio e metano 80,100,101,103,106,114,116 . Entretanto, na obtenção de nanofilmes, alguns autores têm usado outras composições contendo argônio, hidrogênio e metano 83,99,109 ou hélio, hidrogênio e metano 50,81,82 . Pelo ajuste da relação entre um gás nobre/hidrogênio na mistura gasosa, uma transição contínua do tamanho dos grãos de micro para nanocristalino pode ser alcançada.…”

Section: A Nanotecnologia E O Diamanteunclassified

“…Os materiais porosos, devido à grande área superficial, são excelentes capacitores eletroquímicos. Ferreira et al 109 observaram que uma pequena variação no tamanho do grão se reflete na área superficial do eletrodo. Grãos de diamante com tamanho médio entre 30 e 50 nm e textura superficial uniforme cresceram ao redor das estruturas porosas do silício, resultando em uma aparente microestrutura "honeycomb".…”

Section: Os Filmes De Nanodiamantes E a Eletroquímicaunclassified

Filmes de nanodiamantes para aplicações em sistemas eletroquímicos e tecnologia aeroespacial

Azevedo¹,

Ferreira²

2006

Quím. Nova

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Recebido em 13/10/04; aceito em 20/5/05; publicado na web em 25/11/05 NANODIAMOND FILMS FOR APPLICATIONS IN ELECTROCHEMICAL SYSTEMS AND AERONAUTICS AND SPACE TECHNOLOGY. The goal of this work is to show the use of undoped nanodiamond films as a new material for electrochemical and aerospace applications. Correlation between the applications and physico-chemical features of nano and conventional CVD polycrystalline diamond films are presented. An important and innovative application of these nanodiamonds is organic electrosynthesis, including pharmaceutical and water disinfection products, as well as electroanalytical applications, for example, development of biosensors for detection of glucose, glutamate and dopamine. In aeronautics and space developments, these nanodiamonds could be used as electrodes in rechargable batteries and in tribological investigations.Keywords: nanodiamond; electrochemical; aerospace. [9][10][11] . Quanto aos materiais utilizados como substrato para deposição dos filmes de diamante e seu uso em aplicações eletroquímicas pode-se destacar o silício, o titânio e suas ligas. Embora com as desvantagens da baixa resistência mecânica, baixa condutividade elétrica e alto custo, o silício tem a vantagem de ser um material semicondutor e possuir coeficiente de dilatação próximo ao do diamante, o que o torna um dos substratos mais utilizados [12][13][14][15][16][17][18][19] . Por outro lado, um substrato que começou a ser visto com interesse pelos pesquisadores para este tipo de aplicação é o titânio [20][21][22] e suas ligas 23 . Isto porque estes materiais são economicamente viáveis, têm baixa massa específica, são dúcteis e possuem excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos, devido à formação espontânea de uma camada passivadora superficial de óxido. Além do titânio e suas ligas, o carbono vítreo também vem sendo recentemente utilizado como substrato nas aplicações eletroquímicas de eletrodos de filmes de diamante 24,25 . O carbono vítreo, material relativamente novo e desenvolvido em torno de 1960, possui algumas propriedades notáveis, como força elevada, alta resistência ao ataque de substâncias químicas, boa condutividade elétrica e permeabilidade extremamente baixa ao hélio 26,27 . A resposta eletroquímica dos eletrodos de diamante depende do nível de dopagem 28,29 . O diamante em seu estado natural é considerado um semicondutor de banda larga (E g = 5,5 eV) e oferece vantagens para aplicações eletrônicas em condições ambientais extremas, tais como alta temperatura, voltagem e radiação 30 . Os filmes de diamante possuem propriedades eletrônicas que vão desde isolante em baixas dopagens, para semicondutor ou até comportamento semimetálico, em altos níveis de dopagem INTRODUÇÃO 31. A dopagem consiste na incorporação de átomos na rede cristalina do diamante e estes podem atuar como receptores (dopagem tipo-p) ou doadores (dopagem tipo-n) de elétrons. A dopagem tipo-p no diamante é relativamente mais fácil de obter e com uma eficiência maior que a dopagem tipo-n 32 , por ex., de...

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Preparation of a Poly(furfuryl alcohol)‐Coated Highly Porous Polystyrene Matrix

Lépine

Birot

Deleuze

2009

Macro Materials & Eng

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Highly porous PS/DVB monoliths were prepared by polymerisation of the continuous phase of a high internal phase emulsion. To improve the mechanical properties of these brittle materials, the monoliths were placed in the presence of FA vapours and the adsorbed monomer was polymerised by heating to create a coating onto the matrix surface. The influence of the coating on the material porous structure was investigated by SEM, mercury intrusion porosimetry and nitrogen adsorption/desorption analyses. The progressive increase in PFA content induced a porosity decrease and a modification of the pore distribution. The more pronounced effect of the coating was the remarkable improvement in the material mechanical properties.magnified image

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Boron Doped Ultrananocrystalline Diamond Films on Porous Silicon: Morphological, Structural and Electrochemical Characterizations

Boron Doped Ultrananocrystalline Diamond Films on Porous Silicon: Morphological, Structural and Electrochemical Characterizations

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Preparation of a Poly(furfuryl alcohol)‐Coated Highly Porous Polystyrene Matrix

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