基于TiO2納米管陣列對(duì)不銹鋼電極光生陰極保護(hù)性能研究.pdf

1、金屬的腐蝕主要是指由于金屬自身受到周圍環(huán)境的作用而產(chǎn)生的損壞。由于腐蝕的問題，每年所造成的災(zāi)害事故的也不在少數(shù)，不僅帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還危及人身安全。然而，一般傳統(tǒng)的防腐工藝都有自身的缺陷，并且損耗大量的資源。因此，探索一種環(huán)保價(jià)廉的新的防腐措施已成為解決問題的關(guān)鍵所在。
　　光生陰極保護(hù)是在光照的條件下，當(dāng)光子的能量高于半導(dǎo)體帶隙能時(shí)，半導(dǎo)體價(jià)帶電子會(huì)激發(fā)至導(dǎo)帶，形成高活性的光生電子-空穴對(duì)，所產(chǎn)生的電子向電勢(shì)較低的被保

2、護(hù)金屬移動(dòng)，使得金屬表面的電勢(shì)降低，產(chǎn)生光生電位，這種負(fù)移會(huì)使電位顯著低于金屬的自然腐蝕電位，從而起到陰極保護(hù)效果。TiO2是一種較為常見的光電材料，具有良好的光催化、光敏化等特點(diǎn)，已成為一種極具發(fā)展前景的材料。然而，由于二氧化鈦由于自身的性質(zhì)所限，對(duì)光能轉(zhuǎn)化尤其是太陽能轉(zhuǎn)化效率較低，本文在二氧化鈦的基礎(chǔ)上，通過對(duì)其進(jìn)行摻雜改性，以提高其對(duì)光電轉(zhuǎn)化率，從而提高其光生陰極保護(hù)性能，使不銹鋼的得以更好的保護(hù)。文章主要通過一下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述

3、:
　　(1)通過陽極氧化法制備二氧化鈦納米管，通過研究電位的變化，觀察其光電轉(zhuǎn)化性能以及對(duì)不銹鋼的光生陰極保護(hù)性能，以探究最佳氧化電位。
　　(2)以二氧化鈦?zhàn)鳛榛祝脛?dòng)電位法在二氧化鈦納米管表面沉積硒化鎘，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等測(cè)試方法來觀察所制備納米材料的表面形貌與晶相特征，并對(duì)材料進(jìn)行開路電位(OCP)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)、Tafel極化曲線等電化學(xué)方法測(cè)試，研究其光電轉(zhuǎn)化性能及

4、對(duì)304不銹鋼的陰極保護(hù)效果。經(jīng)電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)可見光照射下，304不銹鋼的開路電位從-190mY降至-500mV左右，閉光后，電極電位緩慢上升至-250mV左右，說明暗態(tài)下材料仍能維持對(duì)不銹鋼的保護(hù)作用。
　　(3)以二氧化鈦?zhàn)鳛榛?，?dòng)電位沉積法在納米管上進(jìn)行CdTe沉積，通過改變沉積電解液的酸度來獲取光電轉(zhuǎn)化效果最佳的CdTe/TiO2復(fù)合材料。通過電化學(xué)方法來研究其光電轉(zhuǎn)化性能及其對(duì)304不銹鋼的陰極保護(hù)行為。結(jié)果表明，

5、在可見光照射下，與純二氧化鈦相比，CdTe/TiO2復(fù)合材料對(duì)304不銹鋼的陰極保護(hù)性能顯著提高，且在閉光狀態(tài)下仍能維持對(duì)不銹鋼的保護(hù);當(dāng)沉積電解液中HCl加入量為20 ml時(shí)，制備的CdTe/TiO2復(fù)合材料光生陰極保護(hù)效果最好，在光照下，304不銹鋼的開路電位可負(fù)移至-850 mV。
　　(4)以二氧化鈦?zhàn)鳛榛祝瑢nSe電沉積法于納米管上，通過改變沉積循環(huán)的圈數(shù)以獲得光電轉(zhuǎn)化效果最佳的ZnSe/TiO2復(fù)合材料。根據(jù)電化學(xué)