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SnO_2/TiO_2纳米管阵列对304不锈钢的阴极保护效果

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材料保护 2014年第6期47卷 1-4,16页

作者：刘依李红钱翌王秀通张亮侯保荣中国科学院海洋研究所山东青岛266071 青岛科技大学环境与安全工程学院山东青岛266042 青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266033

目前，就SnO2／TiO2复合薄膜对不锈钢的光生阴极保护效果的研究有待深入。以两步阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管阵列膜，并将其浸渍在不同浓度的SnO2溶液中，得到了SnO2／TiO2复合纳米管阵列材料。采用扫描电镜（SEM）、x射线衍射... 详细信息

目前，就SnO2／TiO2复合薄膜对不锈钢的光生阴极保护效果的研究有待深入。以两步阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管阵列膜，并将其浸渍在不同浓度的SnO2溶液中，得到了SnO2／TiO2复合纳米管阵列材料。采用扫描电镜（SEM）、x射线衍射（XRD）、x射线光电子能谱（xPS）研究了其表面形貌、晶型，用电化学方法研究了SnO2／TiO2复合纳米管阵列对304不锈钢的光生阴极保护特性及耐腐蚀性能。结果表明：TiO2纳米管排列规整，孔径约80—150nm；以0．5mol／LSn02溶胶制备的SnO2／TiO2半导体供给外电路的电子数最高；在紫外光照1h时，TiO2和SnO2／TiO2均对304不锈钢有一定的光生阴极保护作用；闭光后SnO2／TiO2光生电极在较长时间内维持较低电位，低于其在3．5％NaCl溶液中的自腐蚀电位，延时阴极保护作用可以达到8．5h。

关键词： SnO2TiO2纳米管阵列光生阴极保护 304不锈钢耐腐蚀性能

TiO_2-V_2O_5纳米复合膜的制备及防腐蚀性能

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物理化学学报 2005年第5期21卷 485-489页

作者：沈广霞陈艺聪林昌健厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室厦门361005

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在316L不锈钢表面构筑纳米TiO2薄膜和“夹心”式TiO2-V2O5复合薄膜(TiO2/TiO2-V2O5/TiO2),应用AFM和XRD表征膜的形貌及纳米颗粒的晶型.结合光、电化学方法测试了复合膜在0.5mol·L-1NaCl溶液(pH=4.6)中暗... 详细信息

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在316L不锈钢表面构筑纳米TiO2薄膜和“夹心”式TiO2-V2O5复合薄膜(TiO2/TiO2-V2O5/TiO2),应用AFM和XRD表征膜的形貌及纳米颗粒的晶型.结合光、电化学方法测试了复合膜在0.5mol·L-1NaCl溶液(pH=4.6)中暗态或紫外照射条件下的防腐蚀性能.结果表明,TiO2/TiO2-V2O5/TiO2复合膜具有双重保护功能,即在紫外光照下可以起到光生阴极保护的作用,特别是当停止光照后,光生电位仍可维持在较低的电位长达6h以上.同时作为表面阻挡层,可显著提高金属的耐腐蚀性.

关键词：光生阴极保护 TiO2-V2O5复合膜腐蚀与防护

CdSe/石墨烯/TiO_2纳米管复合膜的制备及其对金属的保护性能

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腐蚀与防护 2015年第4期36卷 311-316页

作者：李红王秀通张亮侯保荣中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛理工大学青岛266033

采用循环伏安沉积法在TiO2纳米管表面构筑了石墨烯和CdSe,其中TiO2纳米管是由阳极氧化法制备而成。通过扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）、X射线衍射分析（XRD）和紫外可见漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）等测试方法观察了复合膜的表面形貌... 详细信息

采用循环伏安沉积法在TiO2纳米管表面构筑了石墨烯和CdSe,其中TiO2纳米管是由阳极氧化法制备而成。通过扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）、X射线衍射分析（XRD）和紫外可见漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）等测试方法观察了复合膜的表面形貌、晶型和光响应特征;通过测试可见光照射前后电极的开路电位（OCP）、电化学阻抗谱（EIS）等研究了复合膜对304不锈钢的阴极保护效果。结果表明,锐钛矿相的TiO2纳米管阵列膜排列紧密,孔径约为30~60nm;石墨烯和立方晶相的CdSe均匀地覆盖在TiO2膜表面,在纳米管口与管壁均有分布;可见光照射下,与复合膜耦合的304不锈钢的电位可以从-180mV降至-900mV（SCE）,与纯TiO2相比,电位更负。另外,切断电源后,复合膜能够对不锈钢起到延时保护作用并达到12h以上,这说明复合膜能够有效地解决暗态下TiO2光生电子空穴对易复合的问题,改进TiO2对304不锈钢的光生阴极保护效果。

关键词： CdSe/石墨烯/TiO2 304不锈钢光生阴极保护电化学

TiO2-VOx纳米复合膜制备及耐腐蚀性研究

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功能材料 2004年第Z1期35卷 1831-1833,1838页

作者：沈广霞陈艺聪林昌健厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005 厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005 厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在316L不锈钢(316Lss)表面构筑纳米TiO2,TiO2/TiO2-VOx/TiO2复合膜,应用AFM和XRD表征膜的形貌及结构,并用光、电化学方法测试复合膜在0.5 mol/L NaCl溶液中暗态或紫外照射下的耐腐蚀性能,结果表明:TiO2/Ti... 详细信息

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在316L不锈钢(316Lss)表面构筑纳米TiO2,TiO2/TiO2-VOx/TiO2复合膜,应用AFM和XRD表征膜的形貌及结构,并用光、电化学方法测试复合膜在0.5 mol/L NaCl溶液中暗态或紫外照射下的耐腐蚀性能,结果表明:TiO2/TiO2-VOx/TiO2复合膜具有双重保护功能,即在紫外光照下可以起到光生阴极保护的作用,特别是当停止光照后,光生电位仍可维持在较低的电位长达6h以上;作为覆盖层纳米复合膜又可作为良好的阻挡层显著提高金属的耐腐蚀性.

关键词：光生阴极保护表面纳米构筑 TiO2-VOx复合膜腐蚀与防护

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钛酸盐光阳极对403不锈钢的阴极保护性能

钛酸盐光阳极对403不锈钢的阴极保护性能

SnIn4S8/TiO2纳米复合材料的制备及其对Q235碳钢的光电阴极保护作用

加速功能材料自主创新，促进西部战略性新兴产业发展——2...

作者：朱燕峰杜荣归张娟漆海清林昌键厦门大学化学化工学院化学系固体表面物理化学国家重点实验室

采用溶胶-凝胶法和水热法相结合的方法在钛板基体上制备三维钛酸盐纳米线薄膜,以实现其对403不锈钢具有良好的光生阴极保护性能。测试光生电位变化用以评价该薄膜的阴极保护效果。结果显示制备的钛酸盐薄膜由枝节状的纳米线组成,呈现均... 详细信息

采用溶胶-凝胶法和水热法相结合的方法在钛板基体上制备三维钛酸盐纳米线薄膜,以实现其对403不锈钢具有良好的光生阴极保护性能。测试光生电位变化用以评价该薄膜的阴极保护效果。结果显示制备的钛酸盐薄膜由枝节状的纳米线组成,呈现均匀的多孔结构。光照时,处于0.5mol·L-1NaCl溶液中的403不锈钢与1.0mol·L-1NaOH溶液中的钛酸盐光阳极藕连,前者的电极电位降低了560mV。当关闭光源时,不锈钢的光生电位仅上升了50～145mV,此电位值远低于其腐蚀电位且暗态下可以保持10h。以上结果显示复合方法制备的钛酸盐纳米线薄膜光照和暗态下均对403SS都可以提供良好的光生阴极保护效应。

关键词：钛酸盐薄膜光生阴极保护不锈钢

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SnIn4S8/TiO2纳米复合材料的制备及其对Q235碳钢的光电阴极保护作...

BiVO4薄膜的制备及其光电化学性能的研究

第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：李红宋维哲崔星强杨占元青岛大学机电工程学院

金属腐蚀不但会缩短设备的使用寿命,而且还会造成经济损失甚至引起安全事故和环境问题。光生阴极保护是一种绿色环保、成本低且有效的防腐方法。TiO半导体具有良好的稳定性、无毒、成本低等优点,因而广泛应用于光电阴极保护领域,但是对... 详细信息

金属腐蚀不但会缩短设备的使用寿命,而且还会造成经济损失甚至引起安全事故和环境问题。光生阴极保护是一种绿色环保、成本低且有效的防腐方法。TiO半导体具有良好的稳定性、无毒、成本低等优点,因而广泛应用于光电阴极保护领域,但是对可见光的吸收能力弱和量子产率较低等问题限制了其实际应用。本文通过溶剂热法将SnInS纳米片均匀沉积在TiO纳米管的表面,制备了一种新型SnInS/TiO光阳极材料,并研究溶剂热反应时间对其光生阴极保护效果的影响。紫外-可见漫反射吸收光谱表明,SnInS/TiO的吸收边缘在535 nm附近,与TiO纳米管相比出现了显著的红移,说明引入SnInS增强了TiO对可见光的响应能力,提高了对可见光的利用率。由于SnInS/TiO复合材料具有良好的可见光响应和光生载流子分离效率,因此与纯TiO纳米管相比,SnInS/TiO复合材料表现出更好的光阴极保护性能。测试结果表明,在可见光照射下,经过6 h溶剂热反应时间合成的复合材料具有最大的光电流密度(100μA cm)。在可见光照射下,Q235碳钢耦联该复合材料的开路电位达到了-1.03 V vs.SCE。因此,SnInS/TiO复合材料可以在3.5 wt%NaCl溶液中为Q235碳钢提供良好的光生阴极保护,这为开发高效的用于金属保护的光电极材料提供了新的方法。

关键词： TiO2纳米管 SnIn4S8 碳钢光生阴极保护

来源： cnki会议评论

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BiVO4薄膜的制备及其光电化学性能的研究

作者：王晓惠南京理工大学

学位级别：硕士

近几年来,半导体光催化技术受到了人们广泛的研究,因其在环境应用方面潜在的应用价值（包括水净化和废水处理等）。在这些研究的半导体光催化剂中,Ti02因其稳定性和较高的光催化活性,无毒,成本低,简便易得,从而吸引了人们广泛的关注。最... 详细信息

近几年来,半导体光催化技术受到了人们广泛的研究,因其在环境应用方面潜在的应用价值（包括水净化和废水处理等）。在这些研究的半导体光催化剂中,Ti02因其稳定性和较高的光催化活性,无毒,成本低,简便易得,从而吸引了人们广泛的关注。最近,Fujishima和Tsujikawa等人发现涂敷于金属表面的Ti02涂层在紫外光的照射下对金属具有防腐蚀作用。但是,Ti02光催化剂只能吸收紫外光,限制了其更广泛的应用。因此,为了充分地利用廉价的太阳光,开发具有可见光响应的光催化剂是十分必要的。单斜晶型的BiVO4是一种有较好的可见光响应的半导体光催化剂,其禁带宽度为2.4eV低于Ti02的3.2eV。窄带隙利于可见光的吸收。本文采用溶胶-凝胶法和柠檬酸法两种方法分别制备了BiVO4薄膜,将其应用于光催化降解环境污染物和金属防腐蚀的研究中。本文包括以下几个部分：（1）以导电玻璃（FTO）为基底,用溶胶-凝胶法和柠檬酸法制备BiVO4薄膜。考察了煅烧温度对薄膜的形貌、晶型的影响。用X射线衍射、扫描电镜和X射线光电子能谱对制备的薄膜进行表征。得出溶胶-凝胶法制备薄膜的最佳温度为550℃、柠檬酸法制备的薄膜的最佳温度为450℃。同时,将两种方法在450℃和550℃煅烧温度下制备的BiVO4薄膜的形貌晶型进行了比较。（2）分别测试了用两种方法制备的BiVO4薄膜的光催化降解亚甲基蓝的效果,BiVO4薄膜的BiVO4/316不锈钢的开路电位、极化曲线。结果表明,在氙灯光照下两种方法制备的BiVO4薄膜对不锈钢有较好的阴极保护效果,降解亚甲基蓝的效果也较好。同时对两种方法在450℃和550℃煅烧温度下制备的BiVO4的光催化和光电化学防腐蚀性能进行了对比。（3）考察了柠檬酸法在450℃煅烧温度下制备的薄膜在可见光下的光催化性能和光电化学防腐蚀性能。

关键词： BiVO4薄膜光催化电化学实验光生阴极保护

TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用

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TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用

作者：吴震弘浙江理工大学

学位级别：硕士

由于金属材料在潮湿环境的影响下存在着腐蚀现象，这不仅造成原材料的大量消耗，而且失去金属材料的功能性。为了解决金属材料的腐蚀问题，本论文主要研究在304SS金属材料上镀TiO2薄膜，从而达到金属材料防腐的目的。TiO2薄膜对304SS的... 详细信息

由于金属材料在潮湿环境的影响下存在着腐蚀现象，这不仅造成原材料的大量消耗，而且失去金属材料的功能性。为了解决金属材料的腐蚀问题，本论文主要研究在304SS金属材料上镀TiO2薄膜，从而达到金属材料防腐的目的。TiO2薄膜对304SS的防腐具有双重保护的作用，一方面可在304SS表面形成致密的保护膜，能阻隔304SS与腐蚀介质的直接接触;另一方面，TiO2在紫外光照下会产生电子和空穴，电子通过外电路到达304SS表面，降低304SS的腐蚀电位，减缓了304SS的腐蚀过程，对304SS进行阴极保护。本课题采用磁控溅射法和sol-gel法制备TiO2薄膜，利用XRD和SEM检测TiO2在304SS表面的晶型和表面形貌，研究了温度处理对TiO2的晶型和晶粒尺寸的影响。通过紫外可见漫反射的表征，分析了温度处理对TiO2的禁带宽度的影响。研究了薄膜的厚度和温度处理对TiO2的防腐性能的影响。采用正交设计法设计磁控溅射法制备TiO2薄膜的实验，通过对防腐实验数据的直观分析和方差分析，得出TiO2薄膜具有最佳防腐性能的实验条件。并在该实验条件下制备TiO2薄膜，测得其在暗态下的腐蚀电流密度icorr=2.30×10-8A/cm2，在紫外光照条件下的腐蚀电位负移量为214mV。Sol-gel法制备的TiO2薄膜在暗态条件下的腐蚀电流密度icorr=9.88×10-9A/cm2，在紫外光照下的腐蚀电位负移量为189mV。对磁控溅射法和sol-gel法制备的TiO2薄膜进行比较，发现了在暗态条件下sol-gel法制备的TiO2薄膜的防腐性能较好，在紫外光照条件下磁控溅射法制备的TiO2薄膜的防腐性能较好。为了提高TiO2薄膜对304SS的防腐效果，用Fe、N元素对TiO2进行掺杂和共掺杂的改性。其研究结果表明，Fe掺杂TiO2薄膜可以降低TiO2的禁带宽度和光生载流子复合率;具有较佳防腐性能的1.0%Fe-TiO2-304SS，在紫外光照条件下的腐蚀电位为-358mV，电位负移量为228mV。N掺杂和Fe、N共掺杂可以降低TiO2薄膜的禁带宽度值至2.198eV和2.560eV之间，实现在可见光条件下激发电子。N掺杂TiO2（1N-TiO2-304SS）薄膜在可见光下的腐蚀电位为-388mV，电位负移量为258mV。Fe、N共掺杂TiO2薄膜在可见光下的腐蚀电位为-350mV，电位负移量为230mV;其在紫外光下的腐蚀电位为-490mV，电位负移量为360mV。总之，TiO2薄膜在紫外光条件下和暗态条件下都能够在304SS上达到防腐效果，通过掺杂元素对TiO2薄膜的改性，使掺杂后的TiO2薄膜在304SS上的防腐由紫外光向可见光光区的拓宽，扩大了TiO2薄膜防腐蚀的光谱利用范围，同时提高了提高TiO2薄膜的阴极保护效果。本论文将上述的TiO2薄膜防腐的研究结果应用于不锈钢手术刀的防腐中，解决了TiO2薄膜在金属材料防腐上的实际问题。

关键词： 304不锈钢 TiO2薄膜掺杂光生阴极保护

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氧化钨纳米片的制备及其光电性能应用

氧化钨纳米片的制备及其光电性能应用

作者：于思琪清华大学

学位级别：硕士

当代社会严重依赖化石能源,但是化石能源正日渐枯竭而且会带来环境污染等问题。因此,寻找新型可替代的能源势在必行。其中,太阳光作为最常见的能源极具前景,因为其分布广泛且所包含能量巨大,可满足人类大部分能源需求。目前的研究中,太... 详细信息

当代社会严重依赖化石能源,但是化石能源正日渐枯竭而且会带来环境污染等问题。因此,寻找新型可替代的能源势在必行。其中,太阳光作为最常见的能源极具前景,因为其分布广泛且所包含能量巨大,可满足人类大部分能源需求。目前的研究中,太阳光的应用主要包括太阳能电池、光催化、光电催化反应制氢等。但是,目前对太阳光的利用中可吸收波长范围仍较小且转换效率有待进一步提高。因此,本文基于太阳能的光电转换,合成了非化学计量比的氧化钨纳米片以提高光电催化分解水效率,并设计了超疏水的WO@TiO纳米结构从而利用其光生电流达到防止基底金属的电化学腐蚀的目的。(1)WO纳米片的制备及其光电催化分解水性能研究。通过FeW非晶涂层的脱合金,空气中的热处理以及合适的阴极极化制备出了自掺杂的氧化钨纳米片。发现不同的极化电流会导致WO中不同的x值。在有甲醇作为空穴捕捉剂的电解液中,合适的x值会显著的提高光电化学电流密度到纯WO纳米片的光电流的5倍。紫外可见分光光谱表明WO的光吸收从紫外扩散到了可见光范围。电化学阻抗谱表明纳米片结构和表面缺陷增加了光吸收以及有效电荷传递效率。(2)超疏水WO@TiO纳米结构对于不锈钢的电化学保护。在不锈钢上基于FeW非晶构建超疏水WO@TiO纳米片阵列。应用温和的脱合金以及液相沉积法得到了内层WO纳米片、外层TiO纳米颗粒的结构。经过表面修饰,材料表面水的接触角达到162.3°,在3.5wt%氯化钠溶液中的腐蚀电位也表现出了230mV的负向移动。同时也探讨了材料表面的超疏水性能与光电化学响应之间的关系。材料超疏水的表面使其免于局部腐蚀,而WO@TiO的存在则使得表面在光照交替条件下发生显著的光诱导电子储存和释放。经分析,这些表面特性与由于超疏水导致的表面电位增加以及由于WO中W价态变化导致的延迟电子释放过程有关。此研究介绍了一种简单低成本的电化学腐蚀防护的方法,并引入了超疏水表面与可控的电子储存和释放的光生阴极保护。

关键词：光电催化光生阴极保护氧化钨超疏水纳米片