Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ფოტოგენერირებული კათოდური დამცავი თვისებები

გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.ბრაუზერის ვერსიას, რომელსაც იყენებთ, აქვს შეზღუდული CSS მხარდაჭერა.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).იმავდროულად, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ გამოვიყვანთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
TiO2 არის ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც გამოიყენება ფოტოელექტრული კონვერტაციისთვის.სინათლის გამოყენების გასაუმჯობესებლად, ნიკელისა და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკები სინთეზირებულია TiO2 ნანომავთულების ზედაპირზე მარტივი ჩაძირვისა და ფოტორედუქციის მეთოდით.განხორციელდა 304 უჟანგავი ფოლადზე Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების კათოდური დამცავი მოქმედების კვლევების სერია და დამატებულია მასალების მორფოლოგია, შემადგენლობა და სინათლის შთანთქმის მახასიათებლები.შედეგები აჩვენებს, რომ მომზადებულ Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს შეუძლიათ უზრუნველყონ საუკეთესო კათოდური დაცვა 304 უჟანგავი ფოლადისთვის, როდესაც ნიკელის სულფიდის გაჟღენთვა-ნალექის ციკლების რაოდენობა არის 6 და ვერცხლის ნიტრატის ფოტორედუქციის კონცენტრაცია არის 0.1M.
n-ტიპის ნახევარგამტარების გამოყენება მზის სინათლის გამოყენებით ფოტოკათოდური დაცვისთვის აქტუალური თემა გახდა ბოლო წლებში.მზის შუქით აღგზნებისას, ნახევარგამტარული მასალის ვალენტურობის ზოლიდან (VB) ელექტრონები აღგზნდება გამტარ ზოლში (CB) ფოტოგენერირებული ელექტრონების წარმოქმნით.თუ ნახევარგამტარის ან ნანოკომპოზიტის გამტარობის ზოლის პოტენციალი უფრო უარყოფითია, ვიდრე შეკრული ლითონის თვითგადაჭრის პოტენციალი, ეს ფოტოგენერირებული ელექტრონები გადავა შეკრული ლითონის ზედაპირზე.ელექტრონების დაგროვება გამოიწვევს ლითონის კათოდური პოლარიზაციას და უზრუნველყოფს ასოცირებული ლითონის კათოდური დაცვას1,2,3,4,5,6,7.ნახევარგამტარული მასალა თეორიულად განიხილება არამსხვერპლად ფოტოანოდად, რადგან ანოდური რეაქცია არ ანადგურებს თავად ნახევარგამტარ მასალას, არამედ წყლის დაჟანგვას ფოტოგენერირებული ხვრელების ან ადსორბირებული ორგანული დამაბინძურებლების მეშვეობით, ან კოლექტორების არსებობა ფოტოგენერირებული ხვრელების დასაჭერად.რაც მთავარია, ნახევარგამტარ მასალას უნდა ჰქონდეს CB პოტენციალი, რომელიც უფრო უარყოფითია, ვიდრე დაცული ლითონის კოროზიის პოტენციალი.მხოლოდ ამის შემდეგ შეიძლება ფოტოგენერირებული ელექტრონები გადავიდნენ ნახევარგამტარის გამტარობის ზოლიდან დაცულ ლითონზე. ფოტოქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობის კვლევები ფოკუსირებულია არაორგანულ n-ტიპის ნახევარგამტარ მასალებზე ფართო ზოლიანი უფსკრულით (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7, რომლებიც რეაგირებენ მხოლოდ ულტრაიისფერ შუქზე (<400 ნმ), რაც ამცირებს სინათლის ხელმისაწვდომობას. ფოტოქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობის კვლევები ფოკუსირებულია არაორგანულ n-ტიპის ნახევარგამტარ მასალებზე ფართო ზოლიანი უფსკრულით (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7, რომლებიც რეაგირებენ მხოლოდ ულტრაიისფერ შუქზე (<400 ნმ), რაც ამცირებს სინათლის ხელმისაწვდომობას. Исследования стойкости к фотохимической коррозии были сосредоточены на неорганических полупроводниковых материјали n-ტიპა ფართო ზონაში (3,0–3,2 EV)1,2,3,4,5,6,7, 1,2,3,4,5,6,7. лучение (< 400 ნმ), уменьшение доступности света. ფოტოქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობის კვლევა ფოკუსირებულია n-ტიპის არაორგანულ ნახევარგამტარულ მასალებზე ფართო ზოლიანი (3.0–3.2 EV)1,2,3,4,5,6,7, რომლებიც რეაგირებენ მხოლოდ ულტრაიისფერ გამოსხივებაზე (<400 ნმ), სინათლის ხელმისაწვდომობის შემცირებით.光化学耐腐蚀性研究主要集中在具有宽带隙(3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 的无机n 型丙些材料仅对紫外光(<400 ნმ)有响应,减少光的可用性。光 化学 耐腐 蚀性 研究 主要 在 具有 宽带隙 宽带隙 宽带隙 (3.0–3.2 性 日) 1,7,6,3型 材料 上 , 这些 材料 仅 对 (<400 ნმ) .有响应,减少光的可用性. Исследования стойкости к фотохимической коррозии в чельном были сосредоточены на неорганических полупроводниковых материјали n-ტიპა ფართო ზონაში (3,0–3,2EV)1,2,3,4,5,6,7 ю (<400 ნმ). ფოტოქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობის კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია ფართო ზოლის (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 n ტიპის არაორგანულ ნახევარგამტარ მასალებზე, რომლებიც მგრძნობიარეა მხოლოდ ულტრაიისფერი გამოსხივების მიმართ.(<400 ნმ).ამის საპასუხოდ, სინათლის ხელმისაწვდომობა მცირდება.
საზღვაო კოროზიისგან დაცვის სფეროში მთავარ როლს ასრულებს ფოტოელექტროქიმიური კათოდური დაცვის ტექნოლოგია.TiO2 არის ნახევარგამტარული მასალა, რომელსაც აქვს შესანიშნავი ულტრაიისფერი სინათლის შთანთქმა და ფოტოკატალიტიკური თვისებები.თუმცა, სინათლის გამოყენების დაბალი სიჩქარის გამო, ფოტოგენერირებული ელექტრონული ხვრელები ადვილად ერწყმის ერთმანეთს და ვერ დაიფარება ბნელ პირობებში.გონივრული და რეალური გადაწყვეტის მოსაძებნად საჭიროა შემდგომი კვლევა.ცნობილია, რომ ზედაპირის მოდიფიკაციის მრავალი მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას TiO2-ის ფოტომგრძნობელობის გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა დოპინგი Fe, N, და შერევა Ni3S2, Bi2Se3, CdTe და ა.შ. ამიტომ, TiO2 კომპოზიტი მასალებით მაღალი ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობით, ფართოდ გამოიყენება ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვის სფეროში..
ნიკელის სულფიდი არის ნახევარგამტარული მასალა, ვიწრო ზოლის უფსკრულით მხოლოდ 1.24 eV8.9.რაც უფრო ვიწროა ზოლის უფსკრული, მით უფრო ძლიერია სინათლის გამოყენება.ნიკელის სულფიდის შერევის შემდეგ ტიტანის დიოქსიდის ზედაპირზე, სინათლის გამოყენების ხარისხი შეიძლება გაიზარდოს.ტიტანის დიოქსიდთან ერთად, მას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს ფოტოგენერირებული ელექტრონების და ხვრელების გამოყოფის ეფექტურობა.ნიკელის სულფიდი ფართოდ გამოიყენება ელექტროკატალიტიკური წყალბადის წარმოებაში, ბატარეებსა და დამაბინძურებლების დაშლაში8,9,10.თუმცა, მისი გამოყენება ფოტოკათოდური დაცვაში ჯერ არ არის მოხსენებული.ამ კვლევაში, ვიწრო ზოლიანი ნახევარგამტარული მასალა შეირჩა TiO2 სინათლის გამოყენების დაბალი ეფექტურობის პრობლემის გადასაჭრელად.ნიკელის და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკები TiO2 ნანომავთულის ზედაპირზე, შესაბამისად, ჩაძირვისა და ფოტორედუქციის მეთოდებით იყო შეკრული.Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტი აუმჯობესებს სინათლის გამოყენების ეფექტურობას და აფართოებს სინათლის შთანთქმის დიაპაზონს ულტრაიისფერი რეგიონიდან ხილულ რეგიონამდე.იმავდროულად, ვერცხლის ნანონაწილაკების დეპონირება Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტს აძლევს შესანიშნავ ოპტიკურ სტაბილურობას და სტაბილურ კათოდური დაცვას.
პირველ რიგში, ტიტანის კილიტა 0,1 მმ სისქით, 99,9% სისუფთავით, ექსპერიმენტებისთვის 30 მმ × 10 მმ ზომით დაიჭრა.შემდეგ, ტიტანის ფოლგის თითოეული ზედაპირი გაპრიალდა 100-ჯერ 2500 გრიტიანი ქვიშის ქაღალდით, შემდეგ კი ზედიზედ გარეცხეს აცეტონით, აბსოლუტური ეთანოლით და გამოხდილი წყლით.მოათავსეთ ტიტანის ფირფიტა 85 °C ნარევში (ნატრიუმის ჰიდროქსიდი: ნატრიუმის კარბონატი: წყალი = 5:2:100) 90 წუთის განმავლობაში, ამოიღეთ და ჩამოიბანეთ გამოხდილი წყლით.ზედაპირი იჭრებოდა HF ხსნარით (HF:H2O = 1:5) 1 წუთის განმავლობაში, შემდეგ მონაცვლეობით გარეცხეს აცეტონით, ეთანოლით და გამოხდილი წყლით და ბოლოს გააშრეს გამოსაყენებლად.ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულები სწრაფად დამზადდა ტიტანის ფოლგის ზედაპირზე ერთსაფეხურიანი ანოდირების პროცესით.ანოდიზაციისთვის გამოიყენება ტრადიციული ორელექტროდის სისტემა, სამუშაო ელექტროდი არის ტიტანის ფურცელი, ხოლო მრიცხველი არის პლატინის ელექტროდი.მოათავსეთ ტიტანის ფირფიტა 400 მლ 2 M NaOH ხსნარში ელექტროდის დამჭერებით.მუდმივი დენის მიწოდების დენი სტაბილურია დაახლოებით 1,3 ა. სისტემური რეაქციის დროს ხსნარის ტემპერატურა შენარჩუნდა 80°C-ზე 180 წუთის განმავლობაში.ტიტანის ფურცელი ამოიღეს, გარეცხეს აცეტონით და ეთანოლით, გარეცხეს გამოხდილი წყლით და გააშრეს ბუნებრივად.შემდეგ ნიმუშები მოათავსეს მაფლის ღუმელში 450°C-ზე (გაცხელების სიჩქარე 5°C/წთ), შეინახეს მუდმივ ტემპერატურაზე 120 წუთის განმავლობაში და მოათავსეს საშრობი უჯრაში.
ნიკელის სულფიდ-ტიტანის დიოქსიდის კომპოზიტი მიიღება მარტივი და მარტივი ჩაძირვის მეთოდით.პირველ რიგში, ნიკელის ნიტრატი (0,03 მ) იხსნება ეთანოლში და ინახება მაგნიტური მორევის ქვეშ 20 წუთის განმავლობაში ნიკელის ნიტრატის ეთანოლის ხსნარის მისაღებად.შემდეგ მოამზადეთ ნატრიუმის სულფიდი (0,03 მ) მეთანოლის შერეული ხსნარით (მეთანოლი:წყალი = 1:1).შემდეგ ტიტანის დიოქსიდის ტაბლეტები მოათავსეს ზემოთ მომზადებულ ხსნარში, ამოიღეს 4 წუთის შემდეგ და სწრაფად გარეცხეს მეთანოლისა და წყლის შერეული ხსნარით (მეთანოლი:წყალი=1:1) 1 წუთის განმავლობაში.ზედაპირის გაშრობის შემდეგ, ტაბლეტები მოათავსეს მაყუჩის ღუმელში, აცხელეს ვაკუუმში 380°C-ზე 20 წუთის განმავლობაში, გააცივეს ოთახის ტემპერატურამდე და გააშრეს.ციკლების რაოდენობა 2, 4, 6 და 8.
Ag ნანონაწილაკებით მოდიფიცირებული Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტები ფოტორედუქციის გზით12,13.შედეგად მიღებული Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტი მოთავსდა ექსპერიმენტისთვის აუცილებელ ვერცხლის ნიტრატის ხსნარში.შემდეგ ნიმუშები დასხივებული იქნა ულტრაიისფერი შუქით 30 წუთის განმავლობაში, მათი ზედაპირები გაიწმინდა დეიონირებული წყლით და ბუნებრივი გაშრობით მიიღეს Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტები.ზემოთ აღწერილი ექსპერიმენტული პროცესი ნაჩვენებია სურათზე 1.
Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს ძირითადად ახასიათებს ველის ემისიის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპია (FESEM), ენერგიის დისპერსიული სპექტროსკოპია (EDS), რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია (XPS) და დიფუზური არეკვლა ულტრაიისფერ და ხილულ დიაპაზონში (UV-Vis).FESEM შესრულდა Nova NanoSEM 450 მიკროსკოპის გამოყენებით (FEI Corporation, აშშ).ამაჩქარებელი ძაბვა 1 კვ, წერტილის ზომა 2.0.მოწყობილობა იყენებს CBS ზონდს მეორადი და უკუნ გაფანტული ელექტრონების მისაღებად ტოპოგრაფიული ანალიზისთვის.EMF განხორციელდა Oxford X-Max N50 EMF სისტემის გამოყენებით (Oxford Instruments Technology Co., Ltd.) ამაჩქარებელი ძაბვით 15 კვ და წერტილის ზომით 3.0.თვისებრივი და რაოდენობრივი ანალიზი დამახასიათებელი რენტგენის გამოყენებით.რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია ჩატარდა Escalab 250Xi სპექტრომეტრზე (Thermo Fisher Scientific Corporation, აშშ) მოქმედი ფიქსირებული ენერგიის რეჟიმში 150 W აგზნების სიმძლავრით და მონოქრომატული Al Kα გამოსხივებით (1486.6 eV), როგორც აგზნების წყარო.სრული სკანირების დიაპაზონი 0–1600 eV, ჯამური ენერგია 50 eV, ნაბიჯის სიგანე 1.0 eV და უწმინდური ნახშირბადი (~284.8 eV) გამოყენებული იყო როგორც სავალდებულო ენერგიის მუხტის კორექტირების მითითებები.უღელტეხილის ენერგია ვიწრო სკანირებისთვის იყო 20 ევ საფეხურით 0.05 ევ.დიფუზური არეკვლის სპექტროსკოპია ულტრაიისფერი სხივებით ხილულ რეგიონში ჩატარდა Cary 5000 სპექტრომეტრზე (ვარიანი, აშშ) სტანდარტული ბარიუმის სულფატის ფირფიტით სკანირების დიაპაზონში 10-80°.
ამ ნამუშევარში, 304 უჟანგავი ფოლადის შემადგენლობა (წონის პროცენტი) არის 0.08 C, 1.86 Mn, 0.72 Si, 0.035 P, 0.029 s, 18.25 Cr, 8.5 Ni, ხოლო დანარჩენი არის Fe.10 მმ x 10 მმ x 10 მმ 304 უჟანგავი ფოლადი, ეპოქსიდური ქოთანი 1 სმ2 ღია ზედაპირით.მისი ზედაპირი 2400 გრიტიანი სილიციუმის კარბიდის ქვიშის ქაღალდით იყო გახეხილი და გარეცხილი ეთანოლით.შემდეგ უჟანგავი ფოლადი გაჟღენთილი იყო დეიონიზებულ წყალში 5 წუთის განმავლობაში და შემდეგ ინახებოდა ღუმელში.
OCP ექსპერიმენტში, 304 უჟანგავი ფოლადი და Ag/NiS/TiO2 ფოტოანოდი მოთავსდა კოროზიულ უჯრედში და ფოტოანოდის უჯრედში, შესაბამისად (ნახ. 2).კოროზიის უჯრედი ივსებოდა 3,5% NaCl ხსნარით და 0,25 M Na2SO3 ჩაასხეს ფოტოანოდის უჯრედში, როგორც ხვრელის ხაფანგი.ორი ელექტროლიტი გამოეყო ნარევიდან ნაფთოლის მემბრანის გამოყენებით.OCP გაზომეს ელექტროქიმიურ სამუშაო სადგურზე (P4000+, აშშ).საცნობარო ელექტროდი იყო გაჯერებული კალომელის ელექტროდი (SCE).სინათლის წყაროს (ქსენონის ნათურა, PLS-SXE300C, Poisson Technologies Co., Ltd.) და ამოჭრილი ფირფიტა 420 განთავსდა სინათლის წყაროს გამოსასვლელში, რაც ხილულ სინათლეს კვარცის მინიდან ფოტოანოდამდე გადასვლის საშუალებას აძლევს.304 უჟანგავი ფოლადის ელექტროდი დაკავშირებულია ფოტოანოდთან სპილენძის მავთულით.ექსპერიმენტამდე, 304 უჟანგავი ფოლადის ელექტროდი გაჟღენთილი იყო 3.5% NaCl ხსნარში 2 საათის განმავლობაში, რათა უზრუნველყოფილიყო მდგრადი მდგომარეობა.ექსპერიმენტის დასაწყისში, როდესაც შუქი ირთვება და ირთვება, ფოტოანოდის აღგზნებული ელექტრონები მავთულის მეშვეობით აღწევს 304 უჟანგავი ფოლადის ზედაპირს.
ფოტოდინების სიმკვრივის ექსპერიმენტებში 304SS და Ag/NiS/TiO2 ფოტოანოდები მოთავსებული იყო კოროზიის უჯრედებში და ფოტოანოდის უჯრედებში, შესაბამისად (ნახ. 3).ფოტოდინების სიმკვრივე გაზომილი იყო იმავე პარამეტრზე, როგორც OCP.304 უჟანგავი ფოლადისა და ფოტოანოდს შორის ფოტოდინების რეალური სიმკვრივის მისაღებად, პოტენციოსტატი გამოიყენეს, როგორც ნულოვანი წინააღმდეგობის ამპერმეტრი 304 უჟანგავი ფოლადისა და ფოტოანოდის დასაკავშირებლად არაპოლარიზებულ პირობებში.ამისათვის, ექსპერიმენტულ ინსტალაციაში საცნობარო და მრიცხველი ელექტროდები მოკლედ იყო შეერთებული, ასე რომ ელექტროქიმიური სამუშაო სადგური მუშაობდა ნულოვანი წინააღმდეგობის ამპერმეტრად, რომელსაც შეეძლო გაზომოს ნამდვილი დენის სიმკვრივე.304 უჟანგავი ფოლადის ელექტროდი დაკავშირებულია ელექტროქიმიური სამუშაო სადგურის მიწასთან, ხოლო ფოტოანოდი დაკავშირებულია სამუშაო ელექტროდის დამჭერთან.ექსპერიმენტის დასაწყისში, როდესაც შუქი ჩართულია და გამორთულია, მავთულის მეშვეობით ფოტოანოდის აღგზნებული ელექტრონები აღწევს 304 უჟანგავი ფოლადის ზედაპირს.ამ დროს შეიმჩნევა ფოტოდინების სიმკვრივის ცვლილება 304 უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე.
304 უჟანგავი ფოლადის ნანოკომპოზიტების კათოდური დაცვის ეფექტურობის შესასწავლად შემოწმდა ცვლილებები 304 უჟანგავი ფოლადისა და ნანოკომპოზიტების ფოტოიონიზაციის პოტენციალის, აგრეთვე ფოტოიონიზაციის დენის სიმკვრივის ცვლილებები ნანოკომპოზიტებსა და 304 უჟანგავი ფოლადებს შორის.
ნახ.4 გვიჩვენებს 304 უჟანგავი ფოლადისა და ნანოკომპოზიტების ღია წრის პოტენციალის ცვლილებებს ხილული სინათლის დასხივების და ბნელ პირობებში.ნახ.4a გვიჩვენებს NiS დეპონირების დროის გავლენას ღია წრედის პოტენციალზე ჩაძირვით და ნახ.4b გვიჩვენებს ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციის ეფექტს ღია წრედის პოტენციალზე ფოტორედუქციის დროს.ნახ.4a გვიჩვენებს, რომ 304 უჟანგავი ფოლადთან მიბმული NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტის ღია წრედის პოტენციალი მნიშვნელოვნად შემცირებულია ნათურის ჩართვის მომენტში ნიკელის სულფიდის კომპოზიტთან შედარებით.გარდა ამისა, ღია წრედის პოტენციალი უფრო უარყოფითია, ვიდრე სუფთა TiO2 ნანომავთულები, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ნიკელის სულფიდის კომპოზიტი წარმოქმნის მეტ ელექტრონს და აუმჯობესებს ფოტოკათოდური დაცვის ეფექტს TiO2-ისგან.თუმცა, ექსპოზიციის დასასრულს, უჟანგავი პოტენციალი სწრაფად იზრდება უჟანგავი ფოლადის დაუტვირთვის პოტენციალამდე, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ნიკელის სულფიდს არ აქვს ენერგიის შენახვის ეფექტი.ჩაძირვის დეპონირების ციკლების რაოდენობის გავლენა ღია მიკროსქემის პოტენციალზე შეიძლება დაფიქსირდეს ნახაზზე 4a.6-ის დეპონირების დროს, ნანოკომპოზიტის უკიდურესი პოტენციალი აღწევს -550 მვ-ს გაჯერებული კალომელის ელექტროდთან შედარებით, ხოლო ნანოკომპოზიტის პოტენციალი, რომელიც დეპონირებულია 6-ის ფაქტორით, მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე ნანოკომპოზიტის სხვა პირობებში.ამრიგად, 6 დეპონირების ციკლის შემდეგ მიღებულმა NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებმა უზრუნველყო საუკეთესო კათოდური დაცვა 304 უჟანგავი ფოლადისთვის.
ცვლილებები 304 უჟანგავი ფოლადის ელექტროდების OCP-ში NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებით (a) და Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებით (b) განათებით და მის გარეშე (λ > 400 ნმ).
როგორც ნაჩვენებია ნახ.4b, 304 უჟანგავი ფოლადისა და Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ღია წრის პოტენციალი მნიშვნელოვნად შემცირდა სინათლის ზემოქმედებისას.ვერცხლის ნანონაწილაკების ზედაპირული დეპონირების შემდეგ, ღია წრედის პოტენციალი მნიშვნელოვნად შემცირდა სუფთა TiO2 ნანომავთულებთან შედარებით.NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტის პოტენციალი უფრო უარყოფითია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ TiO2-ის კათოდური დამცავი ეფექტი მნიშვნელოვნად უმჯობესდება Ag ნანონაწილაკების დეპონირების შემდეგ.ღია მიკროსქემის პოტენციალი სწრაფად გაიზარდა ექსპოზიციის ბოლოს და გაჯერებულ კალომელის ელექტროდთან შედარებით, ღია წრედის პოტენციალი შეიძლება მიაღწიოს -580 მვ-ს, რაც უფრო დაბალია ვიდრე 304 უჟანგავი ფოლადის (-180 მვ).ეს შედეგი მიუთითებს, რომ ნანოკომპოზიტს აქვს ენერგიის შესანახი ეფექტი, მას შემდეგ, რაც ვერცხლის ნაწილაკები დეპონირდება მის ზედაპირზე.ნახ.4b ასევე გვიჩვენებს ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციის ეფექტს ღია წრის პოტენციალზე.ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციით 0,1 მ, შეზღუდვის პოტენციალი გაჯერებული კალომელის ელექტროდთან შედარებით აღწევს -925 მვ.გამოყენების 4 ციკლის შემდეგ, პოტენციალი დარჩა დონეზე პირველი გამოყენების შემდეგ, რაც მიუთითებს ნანოკომპოზიტის შესანიშნავ სტაბილურობაზე.ამრიგად, ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციით 0,1 M, მიღებულ Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტს აქვს საუკეთესო კათოდური დამცავი ეფექტი 304 უჟანგავი ფოლადისაგან.
NiS-ის დეპონირება TiO2 ნანომავთულის ზედაპირზე თანდათან უმჯობესდება NiS დეპონირების დროის გაზრდით.როდესაც ხილული შუქი ეცემა ნანომავთულის ზედაპირს, ნიკელის სულფიდის მეტი აქტიური ადგილი აღფრთოვანებულია ელექტრონების წარმოქმნით და ფოტოიონიზაციის პოტენციალი უფრო მცირდება.თუმცა, როდესაც ნიკელის სულფიდის ნანონაწილაკები ზედმეტად დეპონირდება ზედაპირზე, აღგზნებული ნიკელის სულფიდი მცირდება, რაც არ უწყობს ხელს სინათლის შთანთქმას.ვერცხლის ნაწილაკების ზედაპირზე დეპონირების შემდეგ, ვერცხლის ნაწილაკების ზედაპირული პლაზმონის რეზონანსული ეფექტის გამო, წარმოქმნილი ელექტრონები სწრაფად გადაეცემა 304 უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე, რაც გამოიწვევს კათოდური დაცვის შესანიშნავი ეფექტს.როდესაც ძალიან ბევრი ვერცხლის ნაწილაკი დეპონირდება ზედაპირზე, ვერცხლის ნაწილაკები ხდება ფოტოელექტრონებისა და ხვრელების რეკომბინაციის წერტილი, რაც არ უწყობს ხელს ფოტოელექტრონების წარმოქმნას.დასკვნის სახით, Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს შეუძლიათ უზრუნველყონ საუკეთესო კათოდური დაცვა 304 უჟანგავი ფოლადისთვის 6-ჯერადი ნიკელის სულფიდის დეპონირების შემდეგ 0,1 M ვერცხლის ნიტრატის ქვეშ.
ფოტოდინების სიმკვრივის მნიშვნელობა წარმოადგენს ფოტოგენერირებული ელექტრონებისა და ხვრელების გამყოფ ძალას და რაც უფრო დიდია ფოტოდინების სიმკვრივე, მით უფრო ძლიერია ფოტოგენერირებული ელექტრონებისა და ხვრელების გამყოფი ძალა.არსებობს მრავალი კვლევა, რომელიც აჩვენებს, რომ NiS ფართოდ გამოიყენება ფოტოკატალიზური მასალების სინთეზში მასალების ფოტოელექტრული თვისებების გასაუმჯობესებლად და ხვრელების გამოყოფისთვის15,16,17,18,19,20.ჩენი და სხვ.შეისწავლა კეთილშობილი ლითონისგან თავისუფალი გრაფენი და გ-C3N4 კომპოზიტები, რომლებიც შეცვლილია NiS15-თან ერთად.შეცვლილი g-C3N4/0,25%RGO/3%NiS-ის ფოტოდინების მაქსიმალური ინტენსივობა არის 0,018 μA/სმ2.ჩენი და სხვ.შეისწავლეს CdSe-NiS ფოტოდინების სიმკვრივით დაახლოებით 10 μA/cm2.16.ლიუ და სხვ.სინთეზირებულია CdS@NiS კომპოზიტი 15 μA/cm218 ფოტოდინების სიმკვრივით.თუმცა, NiS-ის გამოყენება ფოტოკათოდური დაცვისთვის ჯერ არ არის მოხსენებული.ჩვენს კვლევაში, TiO2-ის ფოტოდინების სიმკვრივე მნიშვნელოვნად გაიზარდა NiS-ის მოდიფიკაციით.ნახ.5 გვიჩვენებს ცვლილებებს 304 უჟანგავი ფოლადისა და ნანოკომპოზიტების ფოტოდინების სიმკვრივეში ხილული სინათლის პირობებში და განათების გარეშე.როგორც ნაჩვენებია ნახ.5a, NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტის ფოტოდინების სიმკვრივე სწრაფად იზრდება შუქის ჩართვის მომენტში, ხოლო ფოტოდინების სიმკვრივე დადებითია, რაც მიუთითებს ელექტრონების ნაკადზე ნანოკომპოზიტიდან ზედაპირზე ელექტროქიმიური სამუშაო სადგურის გავლით.304 უჟანგავი ფოლადი.ნიკელის სულფიდის კომპოზიტების მომზადების შემდეგ, ფოტოდინების სიმკვრივე უფრო დიდია, ვიდრე სუფთა TiO2 ნანომავთულები.NiS-ის ფოტოდენის სიმკვრივე აღწევს 220 μA/cm2, რაც 6,8-ჯერ აღემატება TiO2 ნანომავთულების სიმკვრივეს (32 μA/cm2), როდესაც NiS ჩაეფლო და 6-ჯერ დეპონირდება.როგორც ნაჩვენებია ნახ.5b, ფოტო დენის სიმკვრივე Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტსა და 304 უჟანგავი ფოლადს შორის იყო მნიშვნელოვნად მაღალი, ვიდრე სუფთა TiO2-სა და NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტს შორის, როდესაც ჩართული იყო ქსენონის ნათურის ქვეშ.ნახ.სურათი 5b ასევე გვიჩვენებს AgNO-ს კონცენტრაციის ზემოქმედებას ფოტოდინების სიმკვრივეზე ფოტორედუქციის დროს.ვერცხლის ნიტრატის 0,1 მ კონცენტრაციის დროს, მისი ფოტოდენის სიმკვრივე აღწევს 410 μA/cm2, რაც 12,8-ჯერ აღემატება TiO2 ნანომავთულხლართებს (32 μA/სმ2) და 1,8-ჯერ აღემატება NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს.Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტური ინტერფეისზე წარმოიქმნება ჰეტეროკავშირის ელექტრული ველი, რომელიც ხელს უწყობს ფოტოგენერირებული ელექტრონების გამოყოფას ხვრელებისგან.
304 უჟანგავი ფოლადის ელექტროდის ფოტოდინების სიმკვრივის ცვლილებები (ა) NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტით და (ბ) Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტი განათებით და მის გარეშე (λ > 400 ნმ).
ამრიგად, ნიკელის სულფიდის ჩაძირვა-დეპონირების 6 ციკლის შემდეგ 0,1 მ კონცენტრირებულ ვერცხლის ნიტრატში, ფოტოდინების სიმკვრივე Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებსა და 304 უჟანგავი ფოლადს შორის აღწევს 410 μA/cm2, რაც უფრო მაღალია, ვიდრე გაჯერებული კალომელის.ელექტროდები აღწევს -925 მვ.ამ პირობებში, 304 უჟანგავი ფოლადი Ag/NiS/TiO2-თან ერთად შეიძლება უზრუნველყოს საუკეთესო კათოდური დაცვა.
ნახ.6 გვიჩვენებს სუფთა ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულის, ნიკელის სულფიდის კომპოზიციური ნანონაწილაკების და ვერცხლის ნანონაწილაკების ზედაპირული ელექტრონული მიკროსკოპის სურათებს ოპტიმალურ პირობებში.ნახ.6a, d აჩვენებს სუფთა TiO2 ნანომავთულებს, რომლებიც მიიღება ერთსაფეხურიანი ანოდიზაციის შედეგად.ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულის ზედაპირის განაწილება ერთგვაროვანია, ნანომავთულის სტრუქტურები ერთმანეთთან ახლოსაა და ფორების ზომის განაწილება ერთგვაროვანია.ნახატები 6b და e არის ტიტანის დიოქსიდის ელექტრონული მიკროგრაფები ნიკელის სულფიდის კომპოზიტების 6-ჯერადი გაჟღენთის და დეპონირების შემდეგ.6e-ზე 200000-ჯერ გადიდებული ელექტრონული მიკროსკოპული სურათიდან ჩანს, რომ ნიკელის სულფიდის კომპოზიტური ნანონაწილაკები შედარებით ერთგვაროვანია და აქვთ ნაწილაკების დიდი ზომა დაახლოებით 100-120 ნმ დიამეტრით.ზოგიერთი ნანონაწილაკი შეიძლება შეინიშნოს ნანომავთულის სივრცულ მდგომარეობაში და ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულები აშკარად ჩანს.ნახ.6c,f აჩვენებს NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ელექტრონულ მიკროსკოპულ გამოსახულებებს AgNO კონცენტრაციით 0,1 მ. ნახ.6b და ნახ.6e, ნახ.6c და ნახ.6f აჩვენებს, რომ Ag ნანონაწილაკები დეპონირებულია კომპოზიტური მასალის ზედაპირზე, ხოლო Ag ნანონაწილაკები თანაბრად ნაწილდება დაახლოებით 10 ნმ დიამეტრით.ნახ.7 გვიჩვენებს Ag/NiS/TiO2 ნანოფილმების ჯვარედინი მონაკვეთს, რომელიც ექვემდებარება NiS ჩაძირვის 6 ციკლს AgNO3 კონცენტრაციით 0,1 M. მაღალი გადიდების სურათებიდან გაზომილი ფირის სისქე იყო 240-270 ნმ.ამრიგად, ნიკელის და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკები იკრიბება TiO2 ნანომავთულის ზედაპირზე.
სუფთა TiO2 (a, d), NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტები NiS ჩაძირვის 6 ციკლით (b, e) და Ag/NiS/NiS NiS ჩაძირვის 6 ციკლით TiO2 ნანოკომპოზიტების 0.1 M AgNO3 SEM სურათებზე (c , e).
Ag/NiS/TiO2 ნანოფილმების ჯვარედინი განყოფილება, რომელიც ექვემდებარება NiS-ის ჩაძირვის 6 ციკლს AgNO3 კონცენტრაციით 0,1 მ.
ნახ.8 გვიჩვენებს ელემენტების ზედაპირულ განაწილებას Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ზედაპირზე, მიღებული ნიკელის სულფიდის ჩაძირვის 6 ციკლიდან ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციით 0,1 M. ელემენტების ზედაპირული განაწილება აჩვენებს, რომ გამოვლინდა Ti, O, Ni, S და Ag.ენერგიის სპექტროსკოპიის გამოყენებით.შინაარსობრივად Ti და O არის ყველაზე გავრცელებული ელემენტები განაწილებაში, ხოლო Ni და S დაახლოებით ერთნაირია, მაგრამ მათი შემცველობა გაცილებით დაბალია ვიდრე Ag.ასევე შეიძლება დადასტურდეს, რომ ზედაპირული კომპოზიტური ვერცხლის ნანონაწილაკების რაოდენობა უფრო მეტია, ვიდრე ნიკელის სულფიდის.ზედაპირზე ელემენტების ერთგვაროვანი განაწილება მიუთითებს იმაზე, რომ ნიკელის და ვერცხლის სულფიდი ერთნაირად არის დაკავშირებული TiO2 ნანომავთულების ზედაპირზე.რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპიული ანალიზი დამატებით ჩატარდა ნივთიერებების სპეციფიკური შემადგენლობისა და შეკავშირების მდგომარეობის გასაანალიზებლად.
Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ელემენტების (Ti, O, Ni, S და Ag) განაწილება 0,1 მ AgNO3 კონცენტრაციით NiS-ის ჩაძირვის 6 ციკლისთვის.
ნახ.სურათი 9 გვიჩვენებს Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების XPS სპექტრებს, რომლებიც მიღებულია ნიკელის სულფიდის დეპონირების 6 ციკლის გამოყენებით 0.1 M AgNO3-ში ჩაძირვით, სადაც ნახ.9a არის სრული სპექტრი, ხოლო დანარჩენი სპექტრები არის ელემენტების მაღალი გარჩევადობის სპექტრები.როგორც ჩანს ნახ. 9a-ში სრული სპექტრიდან, ნანოკომპოზიტში ნაპოვნი იქნა Ti, O, Ni, S და Ag-ის შთანთქმის მწვერვალები, რაც ადასტურებს ამ ხუთი ელემენტის არსებობას.ტესტის შედეგები შეესაბამებოდა EDS-ს.ჭარბი პიკი ნახაზზე 9a არის ნახშირბადის პიკი, რომელიც გამოიყენება ნიმუშის შეკვრის ენერგიის გამოსასწორებლად.ნახ.9b გვიჩვენებს Ti-ს მაღალი გარჩევადობის ენერგეტიკულ სპექტრს.2p ორბიტალების შთანთქმის პიკები განლაგებულია 459,32 და 465 ევ-ზე, რაც შეესაბამება Ti 2p3/2 და Ti 2p1/2 ორბიტალების შთანთქმას.შთანთქმის ორი პიკი ადასტურებს, რომ ტიტანს აქვს Ti4+ ვალენტობა, რომელიც შეესაბამება Ti-ს TiO2-ში.
Ag/NiS/TiO2 გაზომვების XPS სპექტრები (a) და მაღალი გარჩევადობის XPS სპექტრები Ti2p(b), O1s(c), Ni2p(d), S2p(e) და Ag 3d(f).
ნახ.9d გვიჩვენებს მაღალი გარჩევადობის Ni ენერგიის სპექტრს Ni 2p ორბიტალისთვის ოთხი შთანთქმის პიკით.შთანთქმის მწვერვალები 856 და 873.5 ევ-ზე შეესაბამება Ni 2p3/2 და Ni 2p1/2 8.10 ორბიტალებს, სადაც შთანთქმის მწვერვალები ეკუთვნის NiS-ს.შთანთქმის პიკი 881 და 863 ევ-ზე არის ნიკელის ნიტრატი და გამოწვეულია ნიკელის ნიტრატის რეაგენტით ნიმუშის მომზადების დროს.ნახ.9e აჩვენებს მაღალი გარჩევადობის S- სპექტრს.S 2p ორბიტალების შთანთქმის მწვერვალები განლაგებულია 161,5 და 168,1 eV-ზე, რომლებიც შეესაბამება S 2p3/2 და S 2p1/2 ორბიტალებს 21, 22, 23, 24. ეს ორი პიკი ეკუთვნის ნიკელის სულფიდურ ნაერთებს.შთანთქმის პიკები 169.2 და 163.4 ევ-ზე არის ნატრიუმის სულფიდის რეაგენტისთვის.ნახ.9f გვიჩვენებს მაღალი გარჩევადობის Ag სპექტრს, რომელშიც ვერცხლის 3D ორბიტალური შთანთქმის მწვერვალები განლაგებულია შესაბამისად 368.2 და 374.5 eV-ზე და ორი შთანთქმის პიკი შეესაბამება Ag 3d5/2 და Ag 3d3/212-ის შთანთქმის ორბიტებს. ელემენტარული ვერცხლი.ამრიგად, ნანოკომპოზიტები ძირითადად შედგება Ag, NiS და TiO2-ისგან, რაც განისაზღვრა რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპიით, რამაც დაამტკიცა, რომ ნიკელის და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკები წარმატებით იყო შერწყმული TiO2 ნანომავთულის ზედაპირზე.
ნახ.10 გვიჩვენებს ახლად მომზადებული TiO2 ნანომავთულის, NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების და Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების UV-VIS დიფუზური არეკვლის სპექტრებს.ნახატიდან ჩანს, რომ TiO2 ნანომავთულის შთანთქმის ბარიერი არის დაახლოებით 390 ნმ, ხოლო შთანთქმის სინათლე ძირითადად კონცენტრირებულია ულტრაიისფერ რეგიონში.ნახატიდან ჩანს, რომ ნიკელის და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკების კომბინაციის შემდეგ ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულები 21, 22 ზედაპირზე, შთანთქმის სინათლე ვრცელდება ხილულ სინათლის რეგიონში.ამავდროულად, ნანოკომპოზიტმა გაზარდა UV შთანთქმა, რაც ასოცირდება ნიკელის სულფიდის ვიწრო ზოლის უფსკრულით.რაც უფრო ვიწროა ზოლის უფსკრული, მით უფრო დაბალია ენერგეტიკული ბარიერი ელექტრონული გადასვლებისთვის და მით უფრო მაღალია სინათლის გამოყენების ხარისხი.NiS/TiO2 ზედაპირის ვერცხლის ნანონაწილაკებთან შეერთების შემდეგ, შთანთქმის ინტენსივობა და სინათლის ტალღის სიგრძე მნიშვნელოვნად არ გაიზარდა, ძირითადად, ვერცხლის ნანონაწილაკების ზედაპირზე პლაზმონის რეზონანსის ზემოქმედების გამო.TiO2 ნანომავთულის შთანთქმის ტალღის სიგრძე მნიშვნელოვნად არ უმჯობესდება კომპოზიტური NiS ნანონაწილაკების ვიწრო დიაპაზონთან შედარებით.მოკლედ, ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულის ზედაპირზე კომპოზიციური ნიკელის სულფიდისა და ვერცხლის ნანონაწილაკების შემდეგ, მისი სინათლის შთანთქმის მახასიათებლები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია და სინათლის შთანთქმის დიაპაზონი ვრცელდება ულტრაიისფერიდან ხილულ სინათლემდე, რაც აუმჯობესებს ტიტანის დიოქსიდის ნანომავთულის გამოყენების სიჩქარეს.სინათლე, რომელიც აუმჯობესებს მასალის უნარს, გამოიმუშაოს ფოტოელექტრონები.
ახალი TiO2 ნანომავთულის, NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების და Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების UV/Vis დიფუზური არეკვლის სპექტრები.
ნახ.11 გვიჩვენებს Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ფოტოქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობის მექანიზმს ხილული სინათლის გამოსხივების ქვეშ.ვერცხლის ნანონაწილაკების, ნიკელის სულფიდის და ტიტანის დიოქსიდის გამტარ ზოლის პოტენციური განაწილების საფუძველზე, შემოთავაზებულია კოროზიის წინააღმდეგობის მექანიზმის შესაძლო რუკა.იმის გამო, რომ ნანოვერცხლის გამტარობის ზოლის პოტენციალი უარყოფითია ნიკელის სულფიდთან შედარებით, ხოლო ნიკელის სულფიდის გამტარობის ზოლის პოტენციალი უარყოფითია ტიტანის დიოქსიდთან შედარებით, ელექტრონის ნაკადის მიმართულება არის დაახლოებით Ag→NiS→TiO2→304 უჟანგავი ფოლადი.ნანოკომპოზიტის ზედაპირზე სინათლის დასხივებისას, ნანოვერცხლის ზედაპირული პლაზმური რეზონანსის ეფექტის გამო, ნანოვერცხლს შეუძლია სწრაფად წარმოქმნას ფოტოგენერირებული ხვრელები და ელექტრონები, ხოლო ფოტოგენერირებული ელექტრონები აგზნების გამო სწრაფად გადადიან ვალენტურობის ზოლის პოზიციიდან გამტარობის ზოლის პოზიციაზე.ტიტანის დიოქსიდი და ნიკელის სულფიდი.ვინაიდან ვერცხლის ნანონაწილაკების გამტარობა უფრო უარყოფითია, ვიდრე ნიკელის სულფიდის, ელექტრონები ვერცხლის ნანონაწილაკების TS-ში სწრაფად გარდაიქმნება ნიკელის სულფიდის TS-ად.ნიკელის სულფიდის გამტარობის პოტენციალი უფრო უარყოფითია, ვიდრე ტიტანის დიოქსიდის, ამიტომ ნიკელის სულფიდის ელექტრონები და ვერცხლის გამტარობა სწრაფად გროვდება ტიტანის დიოქსიდის CB-ში.გენერირებული ფოტოგენერირებული ელექტრონები აღწევს 304 უჟანგავი ფოლადის ზედაპირს ტიტანის მატრიცის მეშვეობით და გამდიდრებული ელექტრონები მონაწილეობენ 304 უჟანგავი ფოლადის კათოდური ჟანგბადის შემცირების პროცესში.ეს პროცესი ამცირებს კათოდური რეაქციას და ამავდროულად თრგუნავს 304 უჟანგავი ფოლადის ანოდურ დაშლის რეაქციას, რითაც ახორციელებს უჟანგავი ფოლადის 304 კათოდური დაცვას. Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტში ჰეტეროკავშირის ელექტრული ველის წარმოქმნის გამო, ნანოკომპოზიტი უფრო აუმჯობესებს ნეგატიურ პოტენციალს. 304 უჟანგავი ფოლადის კათოდური დაცვის ეფექტი.
Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების ფოტოელექტროქიმიური ანტიკოროზიული პროცესის სქემატური დიაგრამა ხილულ შუქზე.
ამ სამუშაოში ნიკელის და ვერცხლის სულფიდის ნანონაწილაკები სინთეზირებული იყო TiO2 ნანომავთულის ზედაპირზე მარტივი ჩაძირვისა და ფოტორედუქციის მეთოდით.ჩატარდა კვლევების სერია Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტების კათოდური დაცვის შესახებ 304 უჟანგავი ფოლადზე.მორფოლოგიური მახასიათებლების, შემადგენლობის ანალიზისა და სინათლის შთანთქმის მახასიათებლების ანალიზის საფუძველზე გაკეთდა შემდეგი ძირითადი დასკვნები:
ნიკელის სულფიდის რამდენიმე გაჟღენთვა-დეპონირების ციკლით 6 და ვერცხლის ნიტრატის კონცენტრაციით 0.1 მოლ/ლ ფოტორედუქციისთვის, მიღებულ Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს ჰქონდათ უკეთესი კათოდური დამცავი ეფექტი 304 უჟანგავი ფოლადზე.გაჯერებულ კალომელის ელექტროდთან შედარებით, დაცვის პოტენციალი აღწევს -925 მვ-ს, ხოლო დაცვის დენი აღწევს 410 μA/cm2.
Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტის ინტერფეისზე წარმოიქმნება ჰეტეროკავშირის ელექტრული ველი, რომელიც აუმჯობესებს ფოტოგენერირებული ელექტრონებისა და ხვრელების გამყოფ ძალას.ამავდროულად, იზრდება სინათლის გამოყენების ეფექტურობა და სინათლის შთანთქმის დიაპაზონი ვრცელდება ულტრაიისფერი რეგიონიდან ხილულ რეგიონამდე.ნანოკომპოზიტი კვლავ შეინარჩუნებს თავდაპირველ მდგომარეობას კარგი სტაბილურობით 4 ციკლის შემდეგ.
ექსპერიმენტულად მომზადებულ Ag/NiS/TiO2 ნანოკომპოზიტებს აქვთ ერთიანი და მკვრივი ზედაპირი.ნიკელის სულფიდი და ვერცხლის ნანონაწილაკები ერთნაირად შერეულია TiO2 ნანომავთულების ზედაპირზე.კომპოზიციური კობალტის ფერიტი და ვერცხლის ნანონაწილაკები მაღალი სისუფთავისაა.
Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 ფილმების ფოტოკათოდური დაცვის ეფექტი ნახშირბადოვანი ფოლადისთვის 3% NaCl ხსნარებში. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 ფილმების ფოტოკათოდური დაცვის ეფექტი ნახშირბადოვანი ფოლადისთვის 3% NaCl ხსნარებში. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN ფოტოკოტოდროული ეფექტი TiO2-ისთვის 3% დაშლილ NaCl-ში. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 ფილმების ფოტოკათოდური დაცვის ეფექტი ნახშირბადოვანი ფოლადისთვის 3% NaCl ხსნარებში. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜在3% NaCl 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜在3% NaCl 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN ნახშირბადოვანი ფოლადის ფოტოკათოდური დაცვა TiO2 თხელი ფენებით 3% NaCl ხსნარში.ელექტროქიმია.Acta 50, 3401–3406 (2005).
Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG ყვავილების მსგავსი, ნანოსტრუქტურული, N-დოპირებული TiO2 ფირის ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვა უჟანგავი ფოლადისაგან. Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG ყვავილების მსგავსი, ნანოსტრუქტურული, N-დოპირებული TiO2 ფირის ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვა უჟანგავი ფოლადისაგან.Lee, J., Lin, SJ, Lai, YK and Du, RG ნანოსტრუქტურირებული, აზოტით დოპირებული TiO2 ფირის ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვა უჟანგავი ფოლადის ყვავილის სახით. Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG 花状纳米结构N 掺杂TiO2 薄膜在不锈钢上的光生阴极保护、 Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG.Lee, J., Lin, SJ, Lai, YK and Du, RG ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვა აზოტით დოპირებული TiO2 ყვავილის ფორმის ნანოსტრუქტურული თხელი ფირები უჟანგავი ფოლადზე.სერფინგი ქურთუკი.ტექნოლოგია 205, 557–564 (2010).
Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. ნანო ზომის TiO2/WO3 საფარის ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვის თვისებები. Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. ნანო ზომის TiO2/WO3 საფარის ფოტოგენერირებული კათოდური დაცვის თვისებები.Zhou, MJ, Zeng, ZO და Zhong, L. TiO2/WO3 ნანომასშტაბიანი საფარის ფოტოგენერირებული კათოდური დამცავი თვისებები. Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米TiO2/WO3 涂层的光生阴极保护性能。 Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米TiO2/WO3 涂层的光生阴极保护性能。Zhou MJ, Zeng ZO და Zhong L. ნანო-TiO2/WO3 საფარების ფოტოგენერირებული კათოდური დამცავი თვისებები.კოროსი.მეცნიერება.51, 1386–1397 (2009).
Park, H., Kim, KY & Choi, W. ფოტოელექტროქიმიური მიდგომა ლითონის კოროზიის თავიდან ასაცილებლად ნახევარგამტარული ფოტოანოდის გამოყენებით. Park, H., Kim, KY & Choi, W. ფოტოელექტროქიმიური მიდგომა ლითონის კოროზიის თავიდან ასაცილებლად ნახევარგამტარული ფოტოანოდის გამოყენებით.პარკი, ჰ., კიმ, კ.იუ.და ჩოი, V. ფოტოელექტროქიმიური მიდგომა ლითონის კოროზიის პრევენციისადმი ნახევარგამტარული ფოტოანოდის გამოყენებით. Park, H., Kim, KY & Choi, W. 使用半导体光阳极防止金属腐蚀的光电化学方法。 პარკი, ჰ., კიმ, ქეი და ჩოი, ვ.პარკ ჰ., კიმ კ.იუ.და Choi V. ფოტოელექტროქიმიური მეთოდები ლითონების კოროზიის თავიდან ასაცილებლად ნახევარგამტარული ფოტოანოდების გამოყენებით.ჯ.ფიზიკა.ქიმიური.V. 106, 4775–4781 (2002).
Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. ჰიდროფობიური ნანო-TiO2 საფარის და მისი თვისებები ლითონების კოროზიისგან დაცვის შესწავლა. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. ჰიდროფობიური ნანო-TiO2 საფარის და მისი თვისებები ლითონების კოროზიისგან დაცვის შესწავლა. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. დ. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. ჰიდროფობიური ნანო-TiO2 საფარის გამოკვლევა და მისი თვისებები ლითონების კოროზიისგან დაცვისთვის. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, დ. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. 疵水 ნანო-ტიტანის დიოქსიდის საფარისა და მისი ლითონის კოროზიისგან დაცვის თვისებების შესწავლა. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. ნანო-TiO2-ის ჰიდროფობიური საფარი და მათი კოროზიისგან დაცვის თვისებები ლითონებისთვის.ელექტროქიმია.Acta 50, 5083–5089 (2005).
Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ კვლევა N, S და Cl-მოდიფიცირებული ნანო-TiO2 საფარების შესახებ უჟანგავი ფოლადის კოროზიისგან დაცვის მიზნით. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ კვლევა N, S და Cl-მოდიფიცირებული ნანო-TiO2 საფარების შესახებ უჟანგავი ფოლადის კოროზიისგან დაცვის მიზნით.Yun, H., Li, J., Chen, HB and Lin, SJ აზოტით, გოგირდით და ქლორით მოდიფიცირებული ნანო-TiO2 საფარების გამოკვლევა უჟანგავი ფოლადის კოროზიისგან დაცვის მიზნით. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ N、S 和Cl 改性纳米二氧化钛涂层用于不锈钢腐蚀防护腐蚀防护穄穄 Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ N、S和Cl Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Покрытия N, S და Cl, მოდიფიცირებულ ნანო-TiO2, ნერჟავეющей стали тали-ს კოროზიით. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Nano-TiO2 მოდიფიცირებული N, S და Cl საიზოლაციო უჟანგავი ფოლადის კოროზიისგან დაცვის მიზნით.ელექტროქიმია.ტომი 52, 6679–6685 (2007).
Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ სამგანზომილებიანი ტიტანატის ნანომავთულის ქსელური ფილმების ფოტოკათოდური დაცვის თვისებები მომზადებული კომბინირებული სოლ-გელის და ჰიდროთერმული მეთოდით. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ სამგანზომილებიანი ტიტანატის ნანომავთულის ქსელური ფილმების ფოტოკათოდური დაცვის თვისებები მომზადებული კომბინირებული სოლ-გელის და ჰიდროთერმული მეთოდით. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ ტიტანატის ნანომავთულის სამგანზომილებიანი ქსელის ფენების ფოტოკათოდური დამცავი თვისებები მომზადებული კომბინირებული სოლ-გელის და ჰიდროთერმული მეთოდით. ZHU, YF, DU, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ 溶胶-凝胶 和 水热 法制 三维钛酸 盐纳 米线 网络 的 的 光 极 性能 性能 性能 性能 性能 光 光 光 光 光 光 阴 阴 阴 阴 阴 光 阴 光 光 Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ.დამცავი თვისებები 消铺-铲和水热法发气小水小水化用线线电视电器电影电影电影电影. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Fotocatodnыe svoeitnыe svoyties trehmernыh tonk plenok from sekti nanoprovolok titanata, pregatovlennыh zol-gel and gidrotermicheskime მეთოდი. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ სამგანზომილებიანი ტიტანატის ნანომავთულის ქსელის ფოტოკათოდური დაცვის თვისებები, რომლებიც მომზადებულია სოლ-გელის და ჰიდროთერმული მეთოდებით.ელექტროქიმია.კომუნიკაცია 12, 1626–1629 (2010).
Lee, JH, Kim, SI, Park, SM & Kang, M. Pn ჰეტეროკავშირის NiS-მგრძნობიარე TiO2 ფოტოკატალიზური სისტემა ნახშირორჟანგის მეთანამდე ეფექტური ფოტორედუქციისთვის. Lee, JH, Kim, SI, Park, SM & Kang, M. Pn ჰეტეროჯუნციით NiS-მგრძნობიარე TiO2 ფოტოკატალიტიკური სისტემა ნახშირორჟანგის მეთანამდე ეფექტური ფოტორედუქციისთვის.Lee, JH, Kim, SI, Park, SM და Kang, M. Pn-ჰეტეროჯუნციით NiS სენსიბილიზებული TiO2 ფოტოკატალიტიკური სისტემა ნახშირორჟანგის მეთანამდე ეფექტური ფოტორედუქციისთვის. ლი, JH, Kim, Si, Park, SM & Kang, M. 一 种 种 Pn 异质结 nis 敏化 tio2 光催化 , 将 二氧化碳 高效 还原 为 为。。。 甲烷 甲烷 还原 为 甲烷 为 为 甲烷 甲烷 甲烷 甲烷 甲烷 ლი, JH, Kim, SI, Park, SM & Kang, M.Lee, JH, Kim, SI, Park, SM და Kang, M. Pn-ჰეტეროჯუნციით NiS სენსიბილიზებული TiO2 ფოტოკატალიტიკური სისტემა ნახშირორჟანგის მეთანამდე ეფექტური ფოტორედუქციისთვის.კერამიკა.ინტერპრეტაცია.43, 1768–1774 (2017).
Wang, QZ და სხვ.CuS და NiS მოქმედებენ როგორც კოკატალიზატორები, რათა გააძლიერონ წყალბადის ფოტოკატალიტიკური ევოლუცია TiO2-ზე.ინტერპრეტაცია.ჯ.ჰიდრო.ენერგია 39, 13421–13428 (2014).
Liu, Y. & Tang, C. ფოტოკატალიტიკური H2 ევოლუციის გაძლიერება TiO2 ნანო-ფურცლის ფილებზე ზედაპირული დატვირთვით NiS ნანონაწილაკებით. Liu, Y. & Tang, C. ფოტოკატალიტიკური H2 ევოლუციის გაძლიერება TiO2 ნანო-ფურცლის ფილებზე ზედაპირული დატვირთვით NiS ნანონაწილაკებით.Liu, Y. and Tang, K. ფოტოკატალიტიკური H2 გათავისუფლების გაძლიერება TiO2 ნანოფურცლების ფილმებში NiS ნანონაწილაკების ზედაპირული დატვირთვით. Liu, Y. & Tang, C. 通过表面负载NiS 纳米颗粒增强TiO2 纳米片薄膜上的光催化产氢。 Liu, Y. & Tang, C.Liu, Y. and Tang, K. გაუმჯობესდა ფოტოკატალიტიკური წყალბადის წარმოება TiO2 ნანოფურცლების თხელ ფენებზე NiS ნანონაწილაკების ზედაპირზე დეპონირების გზით.ლას.ჯ.ფიზიკა.ქიმიური.A 90, 1042–1048 (2016).
Huang, XW & Liu, ZJ Ti–O-ზე დაფუძნებული ნანომავთულის ფენების სტრუქტურისა და თვისებების შედარებითი შესწავლა ანოდიზაციისა და ქიმიური დაჟანგვის მეთოდებით მომზადებული. Huang, XW & Liu, ZJ Ti–O-ზე დაფუძნებული ნანომავთულის ფენების სტრუქტურისა და თვისებების შედარებითი შესწავლა ანოდიზაციისა და ქიმიური დაჟანგვის მეთოდებით მომზადებული. Huang, XW & Liu, ZJ Сравнительное исследование структуры и свойств пленок нанопроводов на основе Ti-O, პოპულარული მეთოდით анодирования и химического окисления. Huang, XW & Liu, ZJ ანოდიზაციისა და ქიმიური დაჟანგვის მეთოდებით მიღებული Ti-O ნანომავთულის ფილმების სტრუქტურისა და თვისებების შედარებითი შესწავლა. Huang, XW & Liu, ZJ. Huang, XW & Liu, ZJ 阳极oxidation法和chemicaloxidation法preparation的Ti-O基基基小线თხელი ფირის სტრუქტურისა და თვისების შედარებითი კვლევა. Huang, XW & Liu, ZJ Сравнительное исследование структуры и свойств тонких пленок из нанопроволоки на основе Ti-O, полученных анодированием и химическим окислением. Huang, XW & Liu, ZJ Ti-O ნანომავთულის თხელი ფენების სტრუქტურისა და თვისებების შედარებითი შესწავლა ანოდიზაციისა და ქიმიური დაჟანგვის შედეგად.J. Alma Mater.მეცნიერების ტექნოლოგია 30, 878–883 (2014).
Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag და SnO2 თანამგრძნობიარე TiO2 ფოტოანოდები 304SS-ის დასაცავად ხილული სინათლის ქვეშ. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag და SnO2 თანამგრძნობიარე TiO2 ფოტოანოდები 304SS-ის დასაცავად ხილული სინათლის ქვეშ. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag და SnO2 ჩართულია სენსიბილიზირებულ ფოტოებზე TiO2-ისთვის 304SS-ის ხილვაში. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag და SnO2 კოსენსიბილიზებული TiO2 ფოტოანოდები 304SS-ის დასაცავად ხილულ შუქზე. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag 和SnO2 共敏化TiO2 光阳极,用于在可见光下保护304SS。 Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Фотоанод TiO2, შერწყმულია სენსიბილიზიროვან Ag და SnO2, 304SS-ის შესანახად. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR A TiO2 ფოტოანოდი თანამგრძნობიარეა Ag და SnO2-ით 304SS ხილული სინათლის დაცვით.კოროსი.მეცნიერება.82, 145–153 (2014).
Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag და CoFe2O4 თანამგრძნობიარე TiO2 ნანომავთული 304 SS-ის ფოტოკათოდური დაცვისთვის ხილული სინათლის ქვეშ. Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag და CoFe2O4 თანამგრძნობიარე TiO2 ნანომავთული 304 SS-ის ფოტოკათოდური დაცვისთვის ხილული სინათლის ქვეშ.Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. and Howe, BR Ag და CoFe2O4 თანამგრძნობიარე TiO2 ნანომავთულით 304 SS ფოტოკათოდური დაცვისთვის ხილულ შუქზე. Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag 和CoFe2O4 共敏化TiO2 纳米线,用于在可见光下毹304 SS Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR AgWen, ZH, Wang, N., Wang, J. and Howe, BR Ag და CoFe2O4 თანამგრძნობიარე TiO2 ნანომავთულები 304 SS ფოტოკათოდური დაცვისთვის ხილულ შუქზე.ინტერპრეტაცია.ჯ.ელექტროქიმია.მეცნიერება.13, 752–761 (2018).
Bu, YY & Ao, JP მიმოხილვა ლითონებისთვის ფოტოელექტროქიმიური კათოდური დაცვის ნახევარგამტარული თხელი ფენების შესახებ. Bu, YY & Ao, JP მიმოხილვა ლითონებისთვის ნახევარგამტარული თხელი ფენების ფოტოელექტროქიმიური კათოდური დაცვის შესახებ. Bu, YY & Ao, JP Обзор фотоэлектрохимической катодной защиты тонких полупроводниковых пленок для металлов. Bu, YY & Ao, JP მიმოხილვა ლითონებისთვის ნახევარგამტარული თხელი ფილმების ფოტოელექტროქიმიური კათოდური დაცვის შესახებ. Bu, YY & Ao, JP 金属光电化学阴极保护半导体薄膜综述。 Bu, YY & Ao, JP მეტალიზაცია 光电视光阴极电影电影电影电视设计. Bu, YY & Ao, JP Обзор металлической фотоэлектрохимической катодной защиты тонких полупроводниковых пленок. Bu, YY & Ao, JP წვრილი ნახევარგამტარული ფილმების მეტალის ფოტოელექტროქიმიური კათოდური დაცვის მიმოხილვა.მწვანე ენერგეტიკული გარემო.2, 331–362 (2017).


გამოქვეყნების დრო: სექ-14-2022