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陶瓷学报2025年第06期:原位构建Co-TiO_2/SrTiO_3异质结显著提升光电化学阴极保护性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:彭俊淇;赵英娜;王建省;曾雄丰;

单位:华北理工大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料实验室;

摘要:TiO_2纳米管阵列(NTAs)已被广泛应用于偶联金属的光电化学阴极保护,但由于其较大的禁带宽度和低光生载流子分离效率,限制了其光电化学性能。本研究采用阳极氧化法制备了Co-TiO_2 NTAs,在180℃水热1 h条件下原位合成了Co-TiO_2/SrTiO_3复合材料以保护304不锈钢(304 SS)。实验结果表明,Co~(2+)的掺杂使TiO_2的带隙减至2.94 eV,拓宽了其光吸收范围。此外,Co-TiO_2与SrTiO_3复合在光照条件下的光电流密度达到60μA·cm~(-2),是纯TiO_2 NTAs样品的光电流密度的6.7倍。在光电化学阴极保护性能方面,样品的开路电位相比304 SS的开路电位(-0.16 V)负移420 mV,变为-0.58 V,是TiO_2 NTAs样品负移量的2.5倍。相比之下,复合样品表现出更优异的光电化学阴极保护性能。经过四轮光照循环测试后,复合材料的性能保持稳定,未出现明显的变化。

关键词:TiO_2;;SrTiO_3;;异质结;;阳极氧化法;;光电化学阴极保护

基金资助:河北省省属高校基本科研业务费项目(JQN2023009)