304不銹鋼（304SS）具有良好耐蝕性,但當(dāng)其應(yīng)用于海洋環(huán)境中時,氯離子會破壞其表面鈍化膜,促進點蝕的產(chǎn)生。光生陰極保護技術(shù)是一種新型綠色的陰極保護防腐方法,常以Ti O2作為光電轉(zhuǎn)換中心。但Ti O2帶隙過寬且光生載流子易復(fù)合,導(dǎo)致其光電活性較差。針對Ti O2的缺點,本文通過陽極氧化法制備了Ti O2納米管,設(shè)計了Sb2S3/Sb2O3/Ti O2、Co3O4/Ti O2和Bi OI/Ti O2三種窄帶隙半導(dǎo)體敏化的Ti O2基p-n異質(zhì)結(jié)材料,之后對樣品進行了材料表征和光電性能測試,并對其保護機理進行了分析討論。通過一鍋水熱法將Sb2S3、Sb2O3同時沉積到Ti O2管上,并考察了反應(yīng)源濃度對復(fù)合膜性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米網(wǎng)狀的Sb2S3促進了Ti O2對可見光的吸收,微米棒狀的Sb2O3使載流子沿軸向運動,為載流子傳輸提供了直接通路;導(dǎo)帶較負的Sb2S3將Ti O2費米能級拉向更負的電位,利于電子向304SS的傳輸;p型Sb2S3與n型Sb2O3/Ti O2內(nèi)建電場的形成促進了載流子的定向傳輸。當(dāng)銻源濃度為48 mmol/L時,三元復(fù)合物對304SS保護效果最優(yōu),可使其電位... 

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 金屬在海洋環(huán)境中的腐蝕
        1.1.2 常用金屬腐蝕防護方法
    1.2 光生陰極保護方法的原理及優(yōu)點
    1.3 TiO_2的特性及制備方法
        1.3.1 TiO_2的特性
        1.3.2 TiO_2的制備方法
    1.4 改性TiO_2在光生陰極保護應(yīng)用
        1.4.1 金屬/非金屬離子摻雜
        1.4.2 貴金屬沉積
        1.4.3 碳材料復(fù)合
        1.4.4 聚合物復(fù)合
        1.4.5 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.5 本論文研究意義與內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及方法
    2.1 實驗藥品
    2.2 實驗儀器
    2.3 實驗材料預(yù)處理
    2.4 材料表征方法
    2.5 電化學(xué)表征方法及裝置
第三章 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2材料及光生陰極保護研究
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 材料光電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2的形貌分析
        3.3.2 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2的組成分析
        3.3.3 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2的光吸收性能分析
        3.3.4 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2的光電化學(xué)性能測試
        3.3.5 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2對304SS實際保護效果
        3.3.6 Sb_2S_3/Sb_2O_3/TiO_2光生陰極保護機理討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Co_3O_4/TiO_2材料及光生陰極保護研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 材料制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 材料光電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Co_3O_4/TiO_2的形貌分析
        4.3.2 Co_3O_4/TiO_2的組成分析
        4.3.3 Co_3O_4/TiO_2的光吸收性能分析
        4.3.4 Co_3O_4/TiO_2對304SS光生陰極保護測試
        4.3.5 Co_3O_4/TiO_2的光電化學(xué)測試
        4.3.6 Co_3O_4/TiO_2光生陰極保護機理討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BiOI/TiO_2材料及光生陰極保護研究
    5.1 引言
    5.2 實驗
        5.2.1 材料制備
        5.2.2 材料表征
        5.2.3 材料光電化學(xué)測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 BiOI/TiO_2的形貌分析
        5.3.2 BiOI/TiO_2的組成分析
        5.3.3 BiOI/TiO_2的光吸收性能分析
        5.3.4 BiOI/TiO_2對304SS光生陰極保護性能測試
        5.3.5 BiOI/TiO_2的光電性能測試
        5.3.6 BiOI/TiO_2光生陰極保護機理討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
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本文編號：3690264