采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法在TiO₂表面沉積Co（OH）₂,并將Co（OH）₂熱處理轉(zhuǎn)化為CoO_x的表面修飾方法制備高性能Co（OH）₂/CoO_x協(xié)同修飾TiO₂納米管光陽極材料。通過探討Co（OH）₂修飾次數(shù)、熱處理溫度以及保溫時(shí)間,確定光陽極最佳性能的制備工藝條件,從光催化原理出發(fā),闡明Co（OH）₂/CoO_x修飾提高光電性能機(jī)理。 

【文章來源】：中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

樣品制備工藝參數(shù)選擇流程圖

獲得了Ti片陽極氧化后在不同的熱處理溫度下的TiO2材料(壓力為103 kPa的空氣氣氛中，熱處理溫度分別為400、450、500、550和600℃，恒溫1 h熱處理)，將制得的材料分為兩組，一組直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，另一組則進(jìn)行了Co(OH)2表面修飾處理，沉積次數(shù)均為5次。研究了兩組材料分別在3.5%NaCl溶液中光照下的開路電位和保護(hù)電流密度可達(dá)到的平均值，如圖3和4。工作電極在光照下可達(dá)到的最大保護(hù)電位結(jié)果如圖3a和b所示，總結(jié)如圖3c所示，圖中虛線位置為304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的自腐蝕電位(-0.17 V)，即光照下所測(cè)得的電位在-0.17 V之下時(shí)，TiO2材料才可對(duì)304不銹鋼提供光電化學(xué)保護(hù)。結(jié)果表明，光照下保護(hù)電位隨著熱處理溫度的升高先下降后上升，在溫度為500℃且Co(OH)2修飾的條件下，電位達(dá)到最負(fù)值(-0.42 V)，其光電化學(xué)保護(hù)性能最佳。

工作電極在光照下可達(dá)到的最大保護(hù)電位結(jié)果如圖3a和b所示，總結(jié)如圖3c所示，圖中虛線位置為304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的自腐蝕電位(-0.17 V)，即光照下所測(cè)得的電位在-0.17 V之下時(shí)，TiO2材料才可對(duì)304不銹鋼提供光電化學(xué)保護(hù)。結(jié)果表明，光照下保護(hù)電位隨著熱處理溫度的升高先下降后上升，在溫度為500℃且Co(OH)2修飾的條件下，電位達(dá)到最負(fù)值(-0.42 V)，其光電化學(xué)保護(hù)性能最佳。同時(shí)獲得了在該條件下對(duì)應(yīng)的保護(hù)電流密度隨時(shí)間的變化(圖4a和b)，結(jié)果總結(jié)如圖4c所示，虛線位置為304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中所需的最小保護(hù)電流密度(15μA/cm2)[46]，即光照下TiO2材料的保護(hù)電流密度需達(dá)到15μA/cm2。結(jié)果顯示，5種熱處理溫度條件下，無修飾的Ti O2材料均不能達(dá)到304不銹鋼的最小保護(hù)電流密度；Co(OH)2修飾的條件下，TiO2熱處理溫度在450、500和550℃時(shí)，其第一光照周期的保護(hù)電流密度可達(dá)到15μA/cm2以上，但僅500℃熱處理溫度下制備的Co(OH)2修飾的TiO2納米管的保護(hù)電流密度可穩(wěn)定保持在38μA/cm2。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光致陰極保護(hù)研究進(jìn)展[J]. 張菁,劉崢.  腐蝕與防護(hù). 2015(03)



本文編號(hào)：3520733