【摘要】：海洋是一個腐蝕因素多、條件復(fù)雜的環(huán)境。不銹鋼作為一種耐蝕性良好的金屬材料,在海水腐蝕、微生物侵害等的共同影響下,仍會發(fā)生點蝕問題,同時還存在間隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。不銹鋼一旦受到腐蝕侵害,不僅會影響強度、硬度等機械性能,還會降低其可靠性。因此探尋一種綠色有效的腐蝕防護方法,對延長構(gòu)件壽命、確保安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。本論文針對TiO_2在光生陰極保護中存在的缺陷,對其進行摻雜改性,增強其對304不銹鋼的光生陰極保護效果。論文通過陽極氧化法和連續(xù)去離子沉積法(SILAR)制備了SnS/TiO_2和SnS_2/TiO_2,通過水熱法制備SnSe/TiO_2。研究中使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線電子能譜(XPS)、紫外可見漫反射(DRS)對樣品進行表征,并運用開路電位(OCP)、光電流密度曲線、電化學阻抗譜(EIS)對樣品進行性能測試。本論文通過表征實驗,證實了已成功制備出SnS/TiO_2、SnS_2/TiO_2和SnSe/TiO_2納米復(fù)合材料。且隨著原材料濃度的增加,生成更多的SnS吸附在TiO_2表面;隨著沉積次數(shù)的增多,SnS_2團聚現(xiàn)象逐漸明顯。漫反射實驗結(jié)果也表明了SnS/TiO_2、SnS_2/TiO_2和SnSe/TiO_2納米復(fù)合材料相比較于純TiO_2,體現(xiàn)出更優(yōu)的可見光吸收性能。通過電化學實驗,表明了SnS/TiO_2作為光陽極與304不銹鋼耦連后,可使不銹鋼的電位降至-630~-710 mV,并能儲存電子使其在暗態(tài)下仍受到保護。負載量最優(yōu)的SnS_2/TiO_2(6C)單位面積的光陽極可產(chǎn)生光電流約為30μA/cm~2左右,約是TiO_2的5倍。SnSe/TiO_2樣品也顯示出比TiO_2對304不銹鋼有更好的陰極保護效果,且通過長時間的OCP測試表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：浙江海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P755.3
【圖文】：

錫系材料在海洋工程光生陰極保護中的應(yīng)用區(qū)的特殊環(huán)境，最有可能發(fā)生腐蝕，其次是潮差區(qū)。浪花飛濺區(qū)既受又在浪花退去時充分接觸空氣中的氧氣，各種條件決定了浪花飛濺區(qū)受到腐蝕侵害，而且周期性的干濕交替、鹽度濃縮以及外界的光照、屬構(gòu)件的銹層容易發(fā)生自氧化反應(yīng)從而加劇腐蝕。研究表明，同種材的腐蝕速率比全浸區(qū)高 3-5 倍[6]。潮差區(qū)的結(jié)構(gòu)物不僅存在海水環(huán)境的腐蝕，還存在海面風浪力的周期作用引起的腐蝕疲勞[7]。潮差區(qū)還問題，生物不僅會引起腐蝕，還會吸附在結(jié)構(gòu)物表面，加大負重，進題。

圖 3.1 電化學測量的實驗裝置的示意圖.1 Schematic diagram of the experimental setup for the electrochemical measureme與討論/TiO2納米復(fù)合材料表征分析 TiO2納米管和 SnS/TiO2復(fù)合材料后，用 SEM 觀察其形貌，最終得 所展現(xiàn)。在圖 3.2（a）中可以比較直觀的反映出實驗獲得的 TiO2均鈦基板上。納米管直徑為 45-70 nm，管壁厚約為 15 nm。圖 3.2（bSnS/TiO2復(fù)合材料的形貌。由于 SnS/TiO2是通過 SILAR 方法制備的壓，所以沉積的 SnS 形狀不規(guī)則�？梢钥闯� a-SnS/TiO2復(fù)合材料中TiO2管口，沉積量較少。隨著 SnCl2·2H2O 和 Na2S·9H2O 濃度的增加米管表面的 SnS 含量增加。與 a-SnS/TiO2相比，b-SnS/TiO2中 TiO2S 含量更合適，而且還保留了光生電子的傳輸通道。樣品 c-SnS/TiO2象，這可能是 SnS 沉積過多造成的。描電子顯微鏡附帶的 EDS 光譜分析，三個樣品中均含有 O，Ti，S

圖 3.2 TiO2納米管和三種 SnS/TiO2復(fù)合物的 SEM images of the (a) TiO2NTs, (b) a-SnS/TiO2, (c) b-SnS/TiO2, and (d) c-S

【參考文獻】

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本文編號：2778931