金剛石，俗稱鉆石。除了作為我們?nèi)粘Ａ私獾囊环N貴重珠寶，金剛石還具有優(yōu)異的物理化學性質(zhì)。金剛石表面經(jīng)過人工修飾可形成穩(wěn)定的表面終端，如氫終端、氟終端等，在生物電子學領域具有巨大應用前景。

日前，由西安交大王宏興教授領導的團隊針對金剛石氟終端表面的制造方法發(fā)表了研究成果。該成果以論文的形式發(fā)布在Carbon期刊上，題為“Electrochemical route to bio-compatible fluorine-terminated diamond surface”(實現(xiàn)生物兼容的氟終端金剛石表面的電化學途徑)。

在研究中，團隊提出了一種新的方法，在室溫下對LiF電介質(zhì)的MISFET中的氫端金剛石表面進行電化學改性。其化學反應為2F-+C-H+2h+→C-F+HF。

根據(jù)對金剛石的X射線光電子能譜的測量結果，電化學改性后產(chǎn)生了C-F鍵。提出了一個解釋MISFET上電化學修飾的模型。在該模型中，計算出F-的理論電解電壓為-3.8V，與實驗值-5V一致。

本次研究成功利用電化學方法制造氟終端金剛石，提出了一個解釋電化學改性過程的模型。研究成果為金剛石在生物探測、生物傳感等領域的應用開拓了新的方向。