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人工晶体学报2024年第04期:F掺杂SrTiO_3的制备及光电化学阴极保护性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王建省;孔存辉;曾雄丰;赵英娜;

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重点实验室;河北省(唐山)陶瓷产业技术研究院;

摘要:SrTiO_3因合适的能带结构和稳定的物化特性,在光电化学阴极保护领域有很大的应用潜力,但是对太阳光的利用率低和光生电子-空穴对复合率高等问题限制了其进一步发展。基于此,利用阴离子(F)掺杂对SrTiO_3改性,以得到高效、稳定光电转换性能的SrTiO_3光阳极材料。通过溶剂热法制备了不同F掺杂浓度的SrTiO_3光阳极材料,UV-Vis DRS和PL测试结果表明,F掺杂提高了SrTiO_3对太阳光的利用率和光生电子-空穴对的分离能力。光电化学阴极保护测试结果表明:光照条件下,当F掺杂量为2.0%(原子数分数)时,F-2.0%-SrTiO_3与304不锈钢偶联后其光电流密度达到3.7μA/cm~2,使304不锈钢的开路电位负移至-0.42 V,在模拟海水中为304不锈钢提供有效保护。

关键词:SrTiO_3;;F掺杂;;溶剂热法;;光电化学阴极保护;;光学性质

基金资助:河北省自然科学基金钢铁联合基金(E2021209002);; 唐山市科技局项目(22130215H,21130211D)