TiO2是一種性質穩(wěn)定、光電化學性能優(yōu)良的半導體材料,對金屬材料可以提供光生陰極保護作用。但是,TiO2半導體只能吸收波長小于380nm的紫外光;光激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對易復合,光電轉化效率低;在光照轉為暗態(tài)時不能維持光生陰極保護作用。針對這些問題,可通過對TiO2進行修飾和改性,以提高其光電化學性能。其中,構筑優(yōu)良的儲能型TiO2納米管復合膜,對提高其光生陰極保護性能有重要意義。本工作主要研究內(nèi)容和結果如下:(1)以TiO2納米管陣列膜為基礎,依次通過水熱反應和脈沖電沉積制備了Ag/SnO2/TiO2納米管復合膜。這種復合膜可有效吸收可見光,具有良好的光電化學性能。403不銹鋼(403SS)在0.5 mol L-1 NaCl溶液中與白光照射的Ag/SnO2/TiO2復合膜耦連后,其電極電位相對于腐蝕電位下降了475mV;特別是切斷光源后的22.5 h內(nèi),403SS電位仍低于其腐蝕電位270 mV,表明復合膜在光照時和關閉光源后都有良好的光生陰極保護效應。(2)首先制備Ti02納米管陣列膜,再應用循環(huán)伏安和脈沖電沉積法先后沉積Mo03和ZnSe納米顆粒獲得具有級聯(lián)能帶結構的ZnSe/M...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
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英文摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 TiO₂半導體材料概述
        1.2.1 TiO₂半導體結構與特性
        1.2.2 TiO₂半導體材料的制備
            1.2.2.1 靜電紡絲法
            1.2.2.2 模板法
            1.2.2.3 陽極氧化法
    1.3 TiO₂半導體材料的修飾
        1.3.1 金屬離子摻雜
        1.3.2 非金屬摻雜
        1.3.3 貴金屬負載
        1.3.4 半導體復合
    1.4 TiO₂半導體復合材料的應用
        1.4.1 光催化降解
        1.4.2 光解水制氫
        1.4.3 太陽能電池
        1.4.4 其他應用
    1.5 TiO₂半導體材料在光生陰極保護中的應用
        1.5.1 金屬腐蝕及其防護措施
        1.5.2 光生陰極保護效應
        1.5.3 儲能型TiO₂復合材料的光生陰極保護效應
    1.6 本工作的研究內(nèi)容和目的
    參考文獻
第二章 實驗技術和儀器
    2.1 試劑與材料
        2.1.1 試劑
        2.1.2 材料
    2.2 TiO₂納米膜的制備
        2.2.1 TiO₂納米管陣列膜
        2.2.2 TiO₂納米管復合膜
    2.3 403不銹鋼試樣的制備
    2.4 表征和光電化學性能測試
        2.4.1 形貌表征
        2.4.2 X射線衍射(XRD)
        2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.4 紫外-可見(UV-Vis)吸收光譜
        2.4.5 光致發(fā)光(PL)譜
        2.4.6 暫態(tài)光電流
    2.5 光生陰極保護效應測試
    參考文獻
第三章 儲能型Ag/SnO₂/TiO₂復合膜的制備及其光生陰極保護效應
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Ag/SnO₂/TiO₂納米管復合膜的制備
        3.2.2 表征及光電化學測試
        3.2.3 光生陰極保護測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 形貌和組成
        3.3.2 XPS分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 UV-Vis吸收光譜
        3.3.5 PL譜
        3.3.6 光電化學特性
        3.3.7 光生陰極保護效應
        3.3.8 復合膜中電荷轉移機理
    3.4 結論
    參考文獻
第四章 ZnSe/MoO₃/TiO₂復合膜的制備及其光生陰極保護效應
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 ZnSe/MoO₃/TiO₂復合膜的制備
        4.2.2 樣品表征及光電化學測試
        4.2.3 光生陰極保護性能測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 形貌
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 XPS分析
        4.3.4 UV-Vis吸收譜和PL譜
        4.3.5 光電化學特性
        4.3.6 光生陰極保護效應
        4.3.7 復合膜電荷分離轉移機理
    4.4 結論
    參考文獻
第五章 g-C₃N₄/MoO₃/TiO₂復合膜的制備及其光生陰極保護效應
    5.1 引言
    5.2 實驗
        5.2.1 g-C₃N₄/MoO₃/TiO₂復合膜的制備
        5.2.2 樣品表征及光電化學測試
        5.2.3 光生陰極保護性能測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 形貌
        5.3.2 EDS和XPS分析
        5.3.3 UV-Vis譜和PL譜
        5.3.4 光電化學特性
        5.3.5 光生陰極保護效應
    5.4 結論
    參考文獻
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表與交流的論文
致謝



本文編號：3871933