Ви благодариме што ја посетивте Nature.com.Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена поддршка за CSS.За најдобро искуство, препорачуваме да користите ажуриран прелистувач (или да го оневозможите режимот на компатибилност во Internet Explorer).Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ќе ја направиме страницата без стилови и JavaScript.
TiO2 е полупроводнички материјал кој се користи за фотоелектрична конверзија.За да се подобри нивната употреба на светлина, наночестичките од никел и сребро сулфид беа синтетизирани на површината на наножиците TiO2 со едноставен метод на потопување и фоторедукција.Извршена е серија на студии за катодното заштитно дејство на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 на нерѓосувачки челик 304, а се дополнети морфологијата, составот и карактеристиките на апсорпција на светлина на материјалите.Резултатите покажуваат дека подготвените нанокомпозити Ag/NiS/TiO2 можат да обезбедат најдобра катодна заштита за нерѓосувачки челик 304 кога бројот на циклуси на импрегнација-врнежи од никел сулфид е 6 и концентрацијата на фоторедукција на сребро нитрат е 0,1 M.
Примената на полупроводници од n-тип за фотокатодна заштита со помош на сончева светлина стана актуелна тема во последниве години.Кога се возбудени од сончевата светлина, електроните од валентниот опсег (VB) на полупроводнички материјал ќе бидат возбудени во проводниот опсег (CB) за да генерираат фотогенерирани електрони.Ако потенцијалот на спроводната лента на полупроводникот или нанокомпозитот е понегативен од потенцијалот за самоописување на врзаниот метал, овие фотогенерирани електрони ќе се префрлат на површината на врзаниот метал.Акумулацијата на електрони ќе доведе до катодна поларизација на металот и ќе обезбеди катодна заштита на придружниот метал1,2,3,4,5,6,7.Полупроводничкиот материјал теоретски се смета за нежртвувана фотоанода, бидејќи анодната реакција не го разградува самиот полупроводнички материјал, туку оксидацијата на водата низ фотогенерираните дупки или адсорбираните органски загадувачи или присуството на колектори за заробување на фотогенерираните дупки.Што е најважно, полупроводничкиот материјал мора да има CB потенцијал кој е понегативен од потенцијалот на корозија на металот што се заштитува.Само тогаш фотогенерираните електрони можат да поминат од проводниот појас на полупроводникот до заштитениот метал. Студиите за отпорност на фотохемиска корозија се фокусираа на неоргански полупроводнички материјали од n-тип со празнини со широк опсег (3,0-3,2EV)1,2,3,4,5,6,7, кои реагираат само на ултравиолетова светлина (< 400 nm), намалувајќи ја достапноста на светлината. Студиите за отпорност на фотохемиска корозија се фокусираа на неоргански полупроводнички материјали од n-тип со празнини со широк опсег (3,0-3,2EV)1,2,3,4,5,6,7, кои реагираат само на ултравиолетова светлина (< 400 nm), намалувајќи ја достапноста на светлината. Исследования стойкости к фотохимически коррозии были сосредоточены на неоргански полупроводниковых материјали n-типа со широко запречено зоной (3,0–3,2 EV)1,2,3,4,5,6,7, лучение (< 400 nm), уменьшение доступности света. Истражувањата за фотохемиската отпорност на корозија се фокусираа на n-тип на неоргански полупроводнички материјали со широк опсег (3,0–3,2 EV) 1,2,3,4,5,6,7 кои реагираат само на ултравиолетово зрачење (< 400 nm), намалена достапност на светлина.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些材料仅对紫外光（< 400 nm）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 (3.0–3.2ev) 1,7,6,3 有, 4,5,6,型 材料 上 ， 这些 材料 仅 对 (<400 nm) 有有响应，减少光的可用性. Искусите стойкости на фотохимически коррозии во основните были сосредоточены на неорганических полупроводниковых материјали n-типа со широкой запрещенной зоной (3,0–3,2EV)1,2,3,4,5,6,7 ю (<400 нм). Истражувањата за фотохемиската отпорност на корозија главно се фокусираа на широкиот јаз (3,0–3,2EV) 1,2,3,4,5,6,7 n-тип на неоргански полупроводнички материјали кои се чувствителни само на УВ зрачење.(<400 nm).Како одговор, достапноста на светлината се намалува.
Во областа на заштитата од корозија на морето, технологијата за фотоелектрохемиска катодна заштита игра клучна улога.TiO2 е полупроводнички материјал со одлична апсорпција на УВ светлина и фотокаталитички својства.Меѓутоа, поради малата стапка на користење на светлина, фотогенерираните електронски дупки лесно се рекомбинираат и не можат да бидат заштитени во темни услови.Потребни се дополнителни истражувања за да се најде разумно и изводливо решение.Пријавено е дека многу методи за модификација на површината може да се користат за подобрување на фотосензитивноста на TiO2, како што се допинг со Fe, N и мешање со Ni3S2, Bi2Se3, CdTe итн. Затоа, композитот TiO2 со материјали со висока фотоелектрична ефикасност на конверзија е широко користен во областа на фотогенерирана катодна заштита..
Никел сулфидот е полупроводнички материјал со тесен појас од само 1,24 eV8,9.Колку е потесен јазот на лентата, толку е посилна употребата на светлината.Откако никел сулфидот ќе се измеша со површината на титаниум диоксид, степенот на искористување на светлината може да се зголеми.Во комбинација со титаниум диоксид, може ефикасно да ја подобри ефикасноста на одвојувањето на фотогенерираните електрони и дупки.Никел сулфидот е широко користен во електрокаталитичко производство на водород, батерии и распаѓање на загадувачи8,9,10.Сепак, неговата употреба во фотокатодна заштита сè уште не е пријавена.Во оваа студија, беше избран полупроводнички материјал со тесен пропуст за да се реши проблемот со малата ефикасност на искористување на светлината на TiO2.Наночестичките од никел и сребро сулфид беа врзани на површината на наножиците TiO2 со методи на потопување и фоторедукција, соодветно.Нанокомпозитот Ag/NiS/TiO2 ја подобрува ефикасноста на искористување на светлината и го проширува опсегот на апсорпција на светлина од ултравиолетовиот регион до видливиот регион.Во меѓувреме, таложењето на сребрените наночестички му дава на нанокомпозитот Ag/NiS/TiO2 одлична оптичка стабилност и стабилна катодна заштита.
Прво, титаниумска фолија со дебелина од 0,1 mm со чистота од 99,9% беше исечена на големина од 30 mm × 10 mm за експерименти.Потоа, секоја површина на титаниумската фолија беше полирана 100 пати со шкурка од 2500 грини, а потоа последователно се изми со ацетон, апсолутен етанол и дестилирана вода.Ставете ја титаниумската плоча во мешавина од 85 °C (натриум хидроксид: натриум карбонат: вода = 5:2:100) 90 минути, извадете ја и исплакнете со дестилирана вода.Површината беше гравирана со раствор од HF (HF:H2O = 1:5) 1 мин, потоа наизменично се миеше со ацетон, етанол и дестилирана вода и на крајот се сушеше за употреба.Наножиците од титаниум диоксид беа брзо произведени на површината на титаниумската фолија со процес на елоксирање во еден чекор.За анодизирање, се користи традиционален систем со две електроди, работната електрода е титаниумски лист, а контра електродата е платина електрода.Ставете ја титаниумската плоча во 400 ml раствор од 2 М NaOH со стеги за електроди.Струјата на напојувањето со еднонасочна струја е стабилна на околу 1,3 А. Температурата на растворот се одржувала на 80°C 180 минути за време на системската реакција.Листот од титаниум беше изваден, измиен со ацетон и етанол, измиен со дестилирана вода и природно се исуши.Потоа примероците беа ставени во придушувачка печка на 450°C (стапка на загревање 5°C/мин), се чуваа на константна температура 120 минути и се ставаа во сад за сушење.
Композитот на никел сулфид-титаниум диоксид е добиен со едноставен и лесен метод на таложење.Прво, никел нитрат (0,03 М) беше растворен во етанол и се чуваше под магнетно мешање 20 минути за да се добие етанолен раствор од никел нитрат.Потоа се подготвува натриум сулфид (0,03 М) со мешан раствор на метанол (метанол:вода = 1:1).Потоа, таблетите титаниум диоксид се ставаат во растворот подготвен погоре, се вадат по 4 минути и брзо се мијат со мешан раствор од метанол и вода (метанол:вода=1:1) 1 минута.Откако ќе се исуши површината, таблетите се ставаат во придушувачка печка, се загреваат во вакуум на 380°C 20 минути, се ладат на собна температура и се сушат.Број на циклуси 2, 4, 6 и 8.
Ag наночестички модифицирани Ag/NiS/TiO2 нанокомпозити со фоторедукција12,13.Добиениот нанокомпозит Ag/NiS/TiO2 беше ставен во растворот на сребро нитрат неопходен за експериментот.Потоа примероците беа озрачени со ултравиолетова светлина 30 мин, нивните површини беа исчистени со дејонизирана вода, а со природно сушење беа добиени нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2.Експерименталниот процес опишан погоре е прикажан на Слика 1.
Нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 главно се карактеризираат со електронска микроскопија за скенирање на емисии на поле (FESEM), енергетска дисперзивна спектроскопија (EDS), фотоелектронска спектроскопија на Х-зраци (XPS) и дифузна рефлексија во ултравиолетовите и видливите опсези (UV-Vis).FESEM беше изведен со помош на микроскоп Nova NanoSEM 450 (FEI Corporation, САД).Напон за забрзување 1 kV, големина на точка 2.0.Уредот користи CBS сонда за примање секундарни и назад расеани електрони за топографија.EMF беше изведен со користење на Oxford X-Max N50 EMF систем (Oxford Instruments Technology Co., Ltd.) со забрзувачки напон од 15 kV и големина на место од 3,0.Квалитативна и квантитативна анализа со користење на карактеристични рендгенски зраци.Рендгенска фотоелектронска спектроскопија беше изведена на спектрометар Escalab 250Xi (Thermo Fisher Scientific Corporation, САД) кој работи во режим на фиксна енергија со моќност на возбудување од 150 W и монохроматско зрачење Al Kα (1486,6 eV) како извор на возбудување.Целосен опсег на скенирање 0–1600 eV, вкупна енергија 50 eV, ширина на чекорот 1,0 eV и нечист јаглерод (~ 284,8 eV) беа користени како референци за корекција на обврзувачки енергетски полнеж.Енергијата на премин за тесно скенирање беше 20 eV со чекор од 0,05 eV.Спектроскопија со дифузна рефлексија во регионот видлив со УВ беше изведена на спектрометар Cary 5000 (Варијан, САД) со стандардна плоча од бариум сулфат во опсегот на скенирање од 10-80 °.
Во оваа работа, составот (тежински проценти) од нерѓосувачки челик 304 е 0,08 C, 1,86 Mn, 0,72 Si, 0,035 P, 0,029 s, 18,25 Cr, 8,5 Ni, а остатокот е Fe.10mm x 10mm x 10mm 304 нерѓосувачки челик, епоксиден кондензиран со 1 cm2 отворена површина.Неговата површина беше избрусена со шкурка од силициум карбид од 2400 грини и измиена со етанол.Не'рѓосувачкиот челик потоа беше звучен во дејонизирана вода 5 минути и потоа се чуваше во рерна.
Во експериментот OCP, 304 нерѓосувачки челик и фотоанода Ag/NiS/TiO2 беа ставени во ќелија за корозија и фотоанодна ќелија, соодветно (сл. 2).Корозивната ќелија беше наполнета со 3,5% раствор на NaCl, а 0,25 M Na2SO3 беше истурена во фотоанодната ќелија како стапица за дупки.Двата електролити беа одвоени од смесата со помош на нафталова мембрана.OCP беше измерен на електрохемиска работна станица (P4000+, САД).Референтната електрода беше заситена каломелна електрода (SCE).На излезот од изворот на светлина беа поставени извор на светлина (ксенонска светилка, PLS-SXE300C, Poisson Technologies Co., Ltd.) и отсечка плоча 420, овозможувајќи видливата светлина да помине низ кварцното стакло до фотоанодата.Електродата од нерѓосувачки челик 304 е поврзана со фотоанодата со бакарна жица.Пред експериментот, електродата од нерѓосувачки челик 304 беше натопена во 3,5% раствор на NaCl 2 часа за да се обезбеди стабилна состојба.На почетокот на експериментот, кога светлината се вклучува и исклучува, возбудените електрони на фотоанодата преку жицата стигнуваат до површината од нерѓосувачки челик 304.
Во експериментите за густината на фото-струја, фотоанодите 304SS и Ag/NiS/TiO2 беа поставени во ќелии за корозија и фотоанодни ќелии, соодветно (сл. 3).Густината на фотострујата беше измерена на истото поставување како и OCP.За да се добие вистинската густина на фотоструја помеѓу нерѓосувачки челик 304 и фотоанодата, се користеше потенциостат како амперметар со нулта отпорност за поврзување на нерѓосувачки челик 304 и фотоанодата во неполаризирани услови.За да се направи ова, референтните и контра електродите во експерименталното поставување беа кратко споени, така што електрохемиската работна станица работеше како амперметар со нулта отпорност што може да ја измери вистинската густина на струјата.Електродата од нерѓосувачки челик 304 е поврзана со заземјувањето на електрохемиската работна станица, а фотоанодата е поврзана со стегачот на работната електрода.На почетокот на експериментот, кога светлината се вклучува и исклучува, возбудените електрони на фотоанодата низ жицата стигнуваат до површината од нерѓосувачки челик 304.Во тоа време, може да се забележи промена во густината на фотострујата на површината од нерѓосувачки челик 304.
За да се проучат перформансите на катодната заштита на нанокомпозитите на нерѓосувачки челик 304, беа тестирани промени во потенцијалот за фотојонизација на нерѓосувачки челик 304 и нанокомпозити, како и промени во густината на струјата на фотојонизација помеѓу нанокомпозитите и нерѓосувачките челици 304.
На сл.4 покажува промени во потенцијалот на отворено коло на 304 нерѓосувачки челик и нанокомпозити при зрачење на видлива светлина и во темни услови.На сл.4а го покажува влијанието на времето на таложење на NiS со потопување врз потенцијалот на отворено коло, и сл.4б го покажува ефектот на концентрацијата на сребро нитрат врз потенцијалот на отворено коло за време на фоторедукцијата.На сл.4а покажува дека потенцијалот на отворено коло на нанокомпозитот NiS/TiO2 врзан за нерѓосувачки челик 304 е значително намален во моментот кога светилката се вклучува во споредба со композитот од никел сулфид.Покрај тоа, потенцијалот на отворено коло е понегативен од оној на чистите наножици TiO2, што покажува дека композитот од никел сулфид генерира повеќе електрони и го подобрува ефектот на фотокатодната заштита од TiO2.Меѓутоа, на крајот на изложеноста, потенцијалот за без оптоварување брзо се зголемува до потенцијалот без оптоварување на нерѓосувачкиот челик, што покажува дека никел сулфидот нема ефект на складирање на енергија.Ефектот на бројот на циклуси на таложење на потопување врз потенцијалот на отворено коло може да се забележи на сл. 4а.Во време на таложење од 6, екстремниот потенцијал на нанокомпозитот достигнува -550 mV во однос на заситената каломелна електрода, а потенцијалот на нанокомпозитот депониран со фактор 6 е значително помал од оној на нанокомпозитот под други услови.Така, нанокомпозитите NiS/TiO2 добиени по 6 циклуси на таложење обезбедија најдобра катодна заштита за нерѓосувачки челик 304.
Промени во OCP од 304 електроди од нерѓосувачки челик со нанокомпозити NiS/TiO2 (а) и нанокомпозити Ag/NiS/TiO2 (б) со и без осветлување (λ > 400 nm).
Како што е прикажано на сл.4б, потенцијалот на отворено коло на 304 нанокомпозити од нерѓосувачки челик и Ag/NiS/TiO2 беше значително намален кога беше изложен на светлина.По површинското таложење на наночестичките на среброто, потенцијалот на отворено коло беше значително намален во споредба со чистите наножици TiO2.Потенцијалот на нанокомпозитот NiS/TiO2 е понегативен, што покажува дека катодниот заштитен ефект на TiO2 значително се подобрува откако ќе се депонираат наночестичките на Ag.Потенцијалот на отворено коло брзо се зголемуваше на крајот на експозицијата и во споредба со заситената електрода на каломел, потенцијалот на отворено коло може да достигне -580 mV, што беше пониско од оној на нерѓосувачки челик 304 (-180 mV).Овој резултат покажува дека нанокомпозитот има извонреден ефект на складирање на енергија откако честичките од сребро ќе се наталожат на неговата површина.На сл.4б исто така го покажува ефектот на концентрацијата на сребро нитрат врз потенцијалот на отворено коло.При концентрација на сребро нитрат од 0,1 М, ограничувачкиот потенцијал во однос на заситената електрода на каломел достигнува -925 mV.По 4 циклуси на апликација, потенцијалот остана на нивото по првото нанесување, што укажува на одличната стабилност на нанокомпозитот.Така, при концентрација на сребро нитрат од 0,1 M, добиениот нанокомпозит Ag/NiS/TiO2 има најдобар катоден заштитен ефект на нерѓосувачкиот челик 304.
Таложењето на NiS на површината на наножиците на TiO2 постепено се подобрува со зголемување на времето на таложење на NiS.Кога видливата светлина удира на површината на наножицата, повеќе активни места на никел сулфид се возбудени да генерираат електрони, а потенцијалот за фотојонизација се намалува повеќе.Меѓутоа, кога наночестичките од никел сулфид се таложат прекумерно на површината, возбудениот никел сулфид наместо тоа се намалува, што не придонесува за апсорпција на светлината.Откако сребрените честички ќе се наталожат на површината, поради ефектот на површинската плазмонска резонанца на честичките од среброто, генерираните електрони брзо ќе се пренесат на површината од нерѓосувачки челик 304, што ќе резултира со одличен ефект на катодна заштита.Кога на површината се таложат премногу сребрени честички, честичките на среброто стануваат точка на рекомбинација на фотоелектрони и дупки, што не придонесува за генерирање на фотоелектрони.Како заклучок, нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 можат да обезбедат најдобра катодна заштита за нерѓосувачки челик 304 по 6-кратното таложење на никел сулфид под 0,1 M сребрен нитрат.
ВрПостојат многу студии кои покажуваат дека NiS е широко користен во синтезата на фотокаталитички материјали за подобрување на фотоелектричните својства на материјалите и за одвојување на дупките15,16,17,18,19,20.Чен и сор.проучувале графен без благородни метали и композити g-C3N4 ко-модифицирани со NiS15.Максималниот интензитет на фотострујата на модифицираниот g-C3N4/0,25%RGO/3%NiS е 0,018 μA/cm2.Чен и сор.проучувале CdSe-NiS со густина на фотоструја од околу 10 µA/cm2.16.Лиу и сор.синтетизираше композит CdS@NiS со густина на фотоструја од 15 µA/cm218.Сепак, употребата на NiS за фотокатодна заштита сè уште не е пријавена.Во нашата студија, густината на фотострујата на TiO2 беше значително зголемена со модификацијата на NiS.На сл.5 покажува промени во густината на фотострујата на 304 нерѓосувачки челик и нанокомпозити под услови на видлива светлина и без осветлување.Како што е прикажано на сл.5а, густината на фотострујата на нанокомпозитот NiS/TiO2 брзо се зголемува во моментот кога светлото се вклучува, а густината на фотострујата е позитивна, што укажува на протокот на електрони од нанокомпозитот до површината низ електрохемиската работна станица.304 не'рѓосувачки челик.По подготовката на композитите на никел сулфид, густината на фотострујата е поголема од онаа на чистите наножици TiO2.Густината на фотострујата на NiS достигнува 220 μA/cm2, што е 6,8 пати поголема од онаа на наножиците TiO2 (32 μA/cm2), кога NiS се потопува и се депонира 6 пати.Како што е прикажано на сл.5б, густината на фотоструја помеѓу нанокомпозитот Ag/NiS/TiO2 и нерѓосувачкиот челик 304 беше значително повисока отколку помеѓу чистиот TiO2 и нанокомпозитот NiS/TiO2 кога беше вклучена под ксенонска ламба.На сл.Слика 5б, исто така, го покажува ефектот на концентрацијата на AgNO врз густината на фотострујата за време на фоторедукцијата.При концентрација на сребро нитрат од 0,1 M, неговата густина на фотоструја достигнува 410 μA/cm2, што е 12,8 пати повисока од онаа на наножиците TiO2 (32 μA/cm2) и 1,8 пати поголема од онаа на нанокомпозитите NiS/TiO2.На нанокомпозитниот интерфејс Ag/NiS/TiO2 се формира хетероспојно електрично поле, што го олеснува одвојувањето на фотогенерираните електрони од дупките.
Промени во густината на фотоструја на електрода од нерѓосувачки челик 304 со (а) нанокомпозит NiS/TiO2 и (б) нанокомпозит Ag/NiS/TiO2 со и без осветлување (λ > 400 nm).
Така, по 6 циклуси на потопување-таложење на никел сулфид во 0,1 M концентриран сребрен нитрат, густината на фотоструја помеѓу нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 и нерѓосувачки челик 304 достигнува 410 μA/cm2, што е повисока од онаа на заситениот каломел.електродите достигнува -925 mV.Под овие услови, нерѓосувачкиот челик 304 во комбинација со Ag/NiS/TiO2 може да обезбеди најдобра катодна заштита.
На сл.6 прикажува слики од површински електронски микроскоп од наножици од чист титаниум диоксид, композитни наночестички од никел сулфид и наночестички од сребро под оптимални услови.На сл.6а, г покажуваат чисти наножици TiO2 добиени со едностепена анодизација.Површинската дистрибуција на наножиците од титаниум диоксид е рамномерна, структурите на наножиците се блиску една до друга, а дистрибуцијата на големината на порите е подеднаква.Сликите 6б и е се електронски микрографии на титаниум диоксид по 6-кратна импрегнација и таложење на композити на никел сулфид.Од електронска микроскопска слика зголемена 200.000 пати на Сл. 6д, може да се види дека композитните наночестички на никел сулфид се релативно хомогени и имаат голема големина на честички од околу 100-120 nm во дијаметар.Некои наночестички може да се забележат во просторната положба на наножиците, а наножиците од титаниум диоксид се јасно видливи.На сл.6c,f покажуваат електронски микроскопски слики на нанокомпозити NiS/TiO2 во концентрација на AgNO од 0,1 M. Споредено со Сл.6б и сл.6е, сл.6в и сл.6f покажуваат дека наночестичките Ag се депонирани на површината на композитниот материјал, при што наночестичките Ag се рамномерно распоредени со дијаметар од околу 10 nm.На сл.7 покажува пресек на нанофилмови Ag/NiS/TiO2 подложени на 6 циклуси на натопување на NiS при концентрација на AgNO3 од 0,1 M. Од сликите со големо зголемување, измерената дебелина на филмот беше 240-270 nm.Така, наночестичките од никел и сребро сулфид се собираат на површината на наножиците TiO2.
Чист TiO2 (a, d), нанокомпозити NiS/TiO2 со 6 циклуси на таложење на NiS (b, e) и Ag/NiS/NiS со 6 циклуси на таложење на NiS на 0,1 M AgNO3 SEM слики на нанокомпозити TiO2 (c , e).
Пресек на нанофилмови Ag/NiS/TiO2 подложени на 6 циклуси на таложење на NiS при концентрација на AgNO3 од 0,1 M.
На сл.8 ја покажува површинската дистрибуција на елементите по површината на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 добиени од 6 циклуси на натопување на никел сулфид при концентрација на сребро нитрат од 0,1 M. Површинската дистрибуција на елементите покажува дека се откриени Ti, O, Ni, S и Ag.користејќи енергетска спектроскопија.Во однос на содржината, Ti и O се најчестите елементи во дистрибуцијата, додека Ni и S се приближно исти, но нивната содржина е многу помала од Ag.Може да се докаже и дека количеството на површински композитни сребрени наночестички е поголемо од она на никел сулфид.Еднообразната распределба на елементите на површината покажува дека никелот и сребрениот сулфид се рамномерно врзани на површината на наножиците TiO2.Дополнително беше спроведена спектроскопска анализа на фотоелектронски рендгенски зраци за да се анализира специфичниот состав и состојбата на врзување на супстанциите.
Распределба на елементите (Ti, O, Ni, S и Ag) на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 при концентрација на AgNO3 од 0,1 M за 6 циклуси на натопување на NiS.
На сл.Слика 9 ги прикажува XPS спектрите на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 добиени со користење на 6 циклуси на таложење на никел сулфид со потопување во 0,1 M AgNO3, каде што сл.9а е целосниот спектар, а остатокот од спектрите се спектри на елементите со висока резолуција.Како што може да се види од целиот спектар на слика 9а, во нанокомпозитот се пронајдени врвови на апсорпција на Ti, O, Ni, S и Ag, што го докажува постоењето на овие пет елементи.Резултатите од тестот беа во согласност со EDS.Вишокот на врвот на Слика 9а е јаглеродниот врв што се користи за корекција на енергијата на врзување на примерокот.На сл.9b покажува енергетски спектар на Ti со висока резолуција.Врвовите на апсорпција на орбиталите 2p се наоѓаат на 459,32 и 465 eV, што одговараат на апсорпцијата на орбиталите Ti 2p3/2 и Ti 2p1/2.Два пикови на апсорпција докажуваат дека титаниумот има Ti4+ валентност, што одговара на Ti во TiO2.
XPS спектри на мерења Ag/NiS/TiO2 (а) и XPS спектри со висока резолуција на Ti2p(b), O1s(c), Ni2p(d), S2p(e) и Ag 3d(f).
На сл.9d покажува енергетски спектар на Ni со висока резолуција со четири врвови на апсорпција за орбиталата Ni 2p.Врвовите на апсорпција на 856 и 873,5 eV одговараат на орбиталите Ni 2p3/2 и Ni 2p1/2 8,10, каде што врвовите на апсорпција припаѓаат на NiS.Врвовите на апсорпција на 881 и 863 eV се за никел нитрат и се предизвикани од реагенсот на никел нитрат за време на подготовката на примерокот.На сл.9e покажува S-спектар со висока резолуција.Врвовите на апсорпција на орбиталите S 2p се наоѓаат на 161,5 и 168,1 eV, кои одговараат на орбиталите S 2p3/2 и S 2p1/2 21, 22, 23, 24. Овие два врва припаѓаат на соединенија на никел сулфид.Врвовите на апсорпција на 169,2 и 163,4 eV се за реагенсот на натриум сулфид.На сл.9f покажува Ag спектар со висока резолуција во кој 3d орбиталните апсорпциони врвови на среброто се лоцирани на 368,2 и 374,5 eV, соодветно, и два врвови на апсорпција одговараат на орбитите на апсорпција на Ag 3d5/2 и Ag 3d3/212 на овие места на 3d5/213 елементарно сребро.Така, нанокомпозитите главно се составени од Ag, NiS и TiO2, што беше утврдено со рендген фотоелектронска спектроскопија, која докажа дека наночестичките од никел и сребро сулфид биле успешно комбинирани на површината на наножиците TiO2.
На сл.10 ги прикажува UV-VIS дифузните спектри на рефлексија на свежо подготвени наножици TiO2, нанокомпозити NiS/TiO2 и нанокомпозити Ag/NiS/TiO2.Од сликата може да се види дека прагот на апсорпција на наножиците TiO2 е околу 390 nm, а апсорбираната светлина е главно концентрирана во ултравиолетовиот регион.Од сликата може да се види дека по комбинацијата на наночестички од никел и сребро сулфид на површината на наножиците од титаниум диоксид 21, 22, апсорбираната светлина се шири во регионот на видливата светлина.Во исто време, нанокомпозитот има зголемена апсорпција на УВ, што е поврзано со тесен појас на никел сулфид.Колку е потесен јазот на опсегот, толку е помала енергетската бариера за електронски транзиции и повисок степенот на искористување на светлината.По соединувањето на површината на NiS/TiO2 со сребрени наночестички, интензитетот на апсорпција и светлосната бранова должина не се зголемија значително, главно поради ефектот на плазмонската резонанца на површината на сребрените наночестички.Брановата должина на апсорпцијата на наножиците TiO2 не се подобрува значително во споредба со тесниот јаз на појасот на композитните наночестички NiS.Накратко, по композитните наночестички на никел сулфид и сребро на површината на наножиците од титаниум диоксид, неговите карактеристики на апсорпција на светлина се значително подобрени, а опсегот на апсорпција на светлина е проширен од ултравиолетова до видлива светлина, што ја подобрува стапката на искористување на наножиците од титаниум диоксид.светлина што ја подобрува способноста на материјалот да генерира фотоелектрони.
УВ/Вис дифузни спектри на рефлексија на свежи наножици TiO2, нанокомпозити NiS/TiO2 и нанокомпозити Ag/NiS/TiO2.
На сл.11 го прикажува механизмот на фотохемиска отпорност на корозија на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 под зрачење со видлива светлина.Врз основа на потенцијалната дистрибуција на сребрените наночестички, никел сулфидот и проводната лента на титаниум диоксид, предложена е можна карта на механизмот на отпорност на корозија.Бидејќи потенцијалот на лентата за спроводливост на наносреброто е негативен во споредба со никел сулфидот, а потенцијалот на проводната лента на никел сулфидот е негативен во споредба со титаниум диоксид, насоката на протокот на електрони е приближно Ag→NiS→TiO2→304 нерѓосувачки челик.Кога светлината се зрачи на површината на нанокомпозитот, поради ефектот на површинската плазмонска резонанца на наносреброто, наносреброто може брзо да генерира фотогенерирани дупки и електрони, а фотогенерираните електрони брзо се движат од позицијата на валентниот опсег до положбата на лентата за спроводливост поради возбудување.Титаниум диоксид и никел сулфид.Бидејќи спроводливоста на сребрените наночестички е понегативна од онаа на никел сулфидот, електроните во ТС на наночестичките на среброто брзо се претвораат во ТС на никел сулфид.Спроводниот потенцијал на никел сулфидот е понегативен од оној на титаниум диоксидот, така што електроните на никел сулфидот и спроводливоста на среброто брзо се акумулираат во CB на титаниум диоксид.Создадените фотогенерирани електрони стигнуваат до површината на 304 нерѓосувачки челик преку титаниумската матрица, а збогатените електрони учествуваат во процесот на катодна редукција на кислородот од нерѓосувачки челик 304.Овој процес ја намалува катодната реакција и во исто време ја потиснува реакцијата на анодна растворање на нерѓосувачки челик 304, а со тоа ја реализира катодната заштита на нерѓосувачкиот челик 304. Поради формирањето на електричното поле на хетероврзувањето во нанокомпозитот Ag/NiS/TiO2, нанокомпозитот е поефективен нанокомпозитот кој е поефективен за негативното поместување. ефект на катодна заштита од нерѓосувачки челик 304.
Шематски дијаграм на фотоелектрохемискиот антикорозивен процес на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 при видлива светлина.
Во оваа работа, наночестичките од никел и сребро сулфид беа синтетизирани на површината на наножиците TiO2 со едноставен метод на потопување и фоторедукција.Беше спроведена серија студии за катодна заштита на нанокомпозитите Ag/NiS/TiO2 на нерѓосувачки челик 304.Врз основа на морфолошките карактеристики, анализа на составот и анализа на карактеристиките на апсорпција на светлина, донесени се следните главни заклучоци:
Со голем број циклуси на импрегнација-таложење на никел сулфид од 6 и концентрација на сребро нитрат за фоторедукција од 0,1 mol/l, добиените нанокомпозити Ag/NiS/TiO2 имаа подобар катоден заштитен ефект на нерѓосувачки челик 304.Во споредба со заситената каломелна електрода, заштитниот потенцијал достигнува -925 mV, а заштитната струја достигнува 410 μA/cm2.
Хетероспојното електрично поле се формира на нанокомпозитниот интерфејс Ag/NiS/TiO2, што ја подобрува моќта на одвојување на фотогенерираните електрони и дупки.Во исто време, ефикасноста на искористување на светлината се зголемува и опсегот на апсорпција на светлина се проширува од ултравиолетовиот регион до видливиот регион.Нанокомпозитот сепак ќе ја задржи првобитната состојба со добра стабилност по 4 циклуси.
Експериментално подготвените нанокомпозити Ag/NiS/TiO2 имаат униформа и густа површина.Никел сулфидот и наночестичките на среброто се рамномерно соединети на површината на наножиците TiO2.Композитните наночестички од кобалт ферит и сребро се со висока чистота.
Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Фотокатоден заштитен ефект на TiO2 филмови за јаглероден челик во раствори од 3% NaCl. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Фотокатоден заштитен ефект на TiO2 филмови за јаглероден челик во раствори од 3% NaCl. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Ефектот фотокатодной заштитува пленок TiO2 за углеродистоен стабилен во 3% раствора на NaCl. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Ефект на фотокатодна заштита на TiO2 филмови за јаглероден челик во раствори од 3% NaCl. 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 Фотокатодна заштита на јаглероден челик со TiO2 тенки фолии во 3% раствор на NaCl.Електрохемија.Acta 50, 3401–3406 (2005).
Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG. Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG.Lee, J., Lin, SJ, Lai, YK и Du, RG Фотогенерирана катодна заштита на наноструктурирана, допирана со азот филм TiO2 во форма на цвет на нерѓосувачки челик. 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 и Du, RG Фотогенерирана катодна заштита на наноструктурирани тенки фолии во облик на цвет TiO2 со азот на нерѓосувачки челик.сурфање А палто.технологија 205, 557–564 (2010).
Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. Фотогенерирани катодни заштитни својства на облогата TiO2/WO3 со нано големина. Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. Фотогенерирани катодни заштитни својства на облогата TiO2/WO3 со нано големина.Zhou, MJ, Zeng, ZO и Zhong, L. Фотогенерирани катодни заштитни својства на TiO2/WO3 нано облогата. 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 и Zhong L. Фотогенерирани катодни заштитни својства на нано-TiO2/WO3 премази.корос.науката.51, 1386–1397 (2009).
Park, H., Kim, KY & Choi, W. Фотоелектрохемиски пристап за спречување на метална корозија со помош на полупроводничка фотоанода. Park, H., Kim, KY & Choi, W. Фотоелектрохемиски пристап за спречување на метална корозија со помош на полупроводничка фотоанода.Парк, Х., Ким, К.Ју.и Choi, V. Фотоелектрохемиски пристап за спречување на корозија на метал со користење на полупроводничка фотоанода. 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。 Парк, Х., Ким, КЈ и Чои, В.Парк Х., Ким К.Ју.и Choi V. Фотоелектрохемиски методи за спречување на корозија на метали со помош на полупроводнички фотоаноди.J. Физика.Хемиски.V. 106, 4775-4781 (2002).
Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Студија за хидрофобна нано-TiO2 облога и неговите својства за заштита од корозија на метали. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Студија за хидрофобна нано-TiO2 облога и неговите својства за заштита од корозија на метали. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Истражување на хидрофобна нано-TiO2 облога и неговите својства за заштита од корозија на метали. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. 疏水纳米二氧化钛涂层及其金属腐蚀防护性能箿 Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Проучување на 疵水 облогата со нано-титаниум диоксид и неговите својства за заштита од метал од корозија. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Хидрофобни премази на нано-TiO2 и нивните својства за заштита од корозија за метали.Електрохемија.Acta 50, 5083-5089 (2005).
Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Студија за N, S и Cl-модифицирани нано-TiO2 облоги за заштита од корозија на нерѓосувачки челик. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Студија за N, S и Cl-модифицирани нано-TiO2 облоги за заштита од корозија на нерѓосувачки челик.Yun, H., Li, J., Chen, HB and Lin, SJ Истражување на нано-TiO2 облоги модифицирани со азот, сулфур и хлор за заштита од корозија на нерѓосувачки челик. 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皀防护腐蚀防护的 Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ N、S和Cl Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Покрытия N, S и Cl, модифицированные нано-TiO2, для защиты од корозии на нержавеющей стали. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Nano-TiO2 модифицирани N, S и Cl облоги за заштита од корозија на нерѓосувачки челик.Електрохемија.Том 52, 6679–6685 (2007).
Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Фотокатодски заштитни својства на тридимензионални мрежни филмови од титанат наножица подготвени со комбиниран сол-гел и хидротермална метода. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Фотокатодски заштитни својства на тридимензионални мрежни филмови од титанат наножица подготвени со комбиниран сол-гел и хидротермална метода. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ. Zhu, Yf, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ 溶胶-凝胶 和 法制 备 三维钛酸 盐纳 米线 网络 薄膜 的 光 阴 极 保护。。 Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ.Заштитните својства на 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 Фотокатодные защитные свойства трехмерных тонких пленок од сетки нанопроволок титаната, приготовленных золь-гель и гидротермически методами. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Фотокатодни заштитни својства на тридимензионални тенки мрежни мрежни наножици од титанат подготвени со сол-гел и хидротермални методи.Електрохемија.комуницира 12, 1626–1629 (2010).
Ли, Џ.Х., Ким, СИ, Парк, СМ и Канг, М. Фотокаталитички систем осетлив на TiO2 со pn хетероврзување со NiS за ефикасна фоторедукција на јаглерод диоксид до метан. Lee, JH, Kim, SI, Park, SM & Kang, M. Фотокаталитички систем со сензибилизиран TiO2 со pn хетероврзување NiS за ефикасна фоторедукција на јаглерод диоксид до метан.Ли, Џ.Х., Ким, СИ, Парк, СМ и Канг, М. Pn-хетероврзување NiS сензибилизиран TiO2 фотокаталитички систем за ефикасна фоторедукција на јаглерод диоксид до метан. Ли, ЈХ, Ким, Си, Парк, См & Канг, М. Ли, Џ.Х., Ким, СИ, Парк, СМ и Канг, М.Ли, Џ.Х., Ким, СИ, Парк, СМ и Канг, М. Pn-хетероврзување NiS сензибилизиран TiO2 фотокаталитички систем за ефикасна фоторедукција на јаглерод диоксид до метан.керамика.Толкување.43, 1768–1774 (2017).
Ванг, QZ и сор.CuS и NiS делуваат како кокатализатори за подобрување на фотокаталитичката еволуција на водород на TiO2.Толкување.Ј.Хидро.Energy 39, 13421–13428 (2014).
Лиу, И. Лиу, И.Liu, Y. and Tang, K. Подобрување на фотокаталитичкото ослободување H2 во нанолистовите TiO2 со површинско оптоварување на наночестички NiS. 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。 Лиу, И. и Танг, Ц.Liu, Y. and Tang, K. Подобрено фотокаталитичко производство на водород на тенки филмови од нанолистови TiO2 со депонирање на наночестички NiS на површината.лас.J. Физика.Хемиски.A 90, 1042–1048 (2016).
Huang, XW & Liu, ZJ Компаративна студија на структурата и својствата на наножичните филмови базирани на Ti–O подготвени со методи на анодизација и хемиска оксидација. Huang, XW & Liu, ZJ Компаративна студија на структурата и својствата на наножичните филмови базирани на Ti–O подготвени со методи на анодизација и хемиска оксидација. Хуанг, XW & Лиу, З.Ј. Huang, XW & Liu, ZJ Компаративна студија за структурата и својствата на Ti-O наножичните филмови добиени со методи на елоксирање и хемиска оксидација. Хуанг, XW и Лиу, З.Ј. Хуанг, XW и Лиу, ЗЈ 阳极оксидација法和хемиска оксидација法подготовка的Ti-O基基基小线Структурата на тенок филм и својствата的компаративно истражување. Хуанг, XW и Лиу, З.Ј. Huang, XW & Liu, ZJ Компаративна студија за структурата и својствата на наножичните тенки филмови Ti-O подготвени со анодизација и хемиска оксидација.J. Алма матер.научна технологија 30, 878–883 (2014).
Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag и SnO2 ко-чувствителни TiO2 фотоаноди за заштита на 304SS под видлива светлина. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag и SnO2 ко-чувствителни TiO2 фотоаноди за заштита на 304SS под видлива светлина. Ли, Х., Ванг, XT, Лиу, И. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag и SnO2 ги косензитираа фотоанодите TiO2 за заштита на 304SS при видлива светлина. 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 Ли, Х., Ванг, XT, Лиу, И. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Фотоанода TiO2 ко-сензибилизирана со Ag и SnO2 за заштита од видлива светлина од 304SS.корос.науката.82, 145-153 (2014).
Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag и CoFe2O4 ко-чувствителни наножица TiO2 за фотокатодна заштита на 304 SS под видлива светлина. Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag и CoFe2O4 ко-чувствителни наножица TiO2 за фотокатодна заштита на 304 SS под видлива светлина.Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. и Howe, BR Ag и CoFe2O4 ко-чувствителни со наножица TiO2 за заштита од фотокатоди 304 SS при видлива светлина. Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag 和CoFe2O4 共敏化TiO2 纳米线，用于在可见光下对304 SS Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR AgWen, ZH, Wang, N., Wang, J. and Howe, BR Ag и CoFe2O4 ко-чувствителни наножици TiO2 за заштита од фотокатоди 304 SS при видлива светлина.Толкување.J. Електрохемија.науката.13, 752-761 (2018).
Bu, YY & Ao, JP Преглед на фотоелектрохемиска катодна заштита полупроводнички тенки фолии за метали. Bu, YY & Ao, JP Преглед за фотоелектрохемиска катодна заштита на полупроводнички тенки фолии за метали. Bu, YY & Ao, JP Преглед фотоэлектрохимической катодной защиты тонких полупроводниковых пленок для металлов. Bu, YY & Ao, JP Преглед на фотоелектрохемиска катодна заштита на полупроводнички тенки филмови за метали. 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 метализација 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 Преглед на метална фотоелектрохемиска катодна заштита на тенки полупроводнички филмови.Зелена енергетска средина.2, 331-362 (2017).