Хвала вам што сте посетили Натуре.цом.Верзија претраживача коју користите има ограничену подршку за ЦСС.За најбоље искуство препоручујемо да користите ажурирани прегледач (или онемогућите режим компатибилности у Интернет Екплорер-у).У међувремену, да бисмо обезбедили сталну подршку, приказаћемо сајт без стилова и ЈаваСцрипт-а.
ТиО2 је полупроводнички материјал који се користи за фотоелектричну конверзију.Да би се побољшала њихова употреба светлости, наночестице сулфида никла и сребра су синтетизоване на површини ТиО2 наножица једноставним потапањем и методом фоторедукције.Урађена је серија истраживања катодног заштитног дејства нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 на нерђајући челик 304 и допуњене су морфологија, састав и карактеристике апсорпције светлости материјала.Резултати показују да припремљени нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2 могу пружити најбољу катодну заштиту за нерђајући челик 304 када је број циклуса импрегнације-таложења никл сулфида 6 и концентрација фоторедукције сребрног нитрата 0,1М.
Примена полупроводника н-типа за заштиту фотокатоде коришћењем сунчеве светлости постала је врућа тема последњих година.Када су побуђени сунчевом светлошћу, електрони из валентног појаса (ВБ) полупроводничког материјала биће побуђени у појас проводљивости (ЦБ) да би се генерисали фотогенерисани електрони.Ако је потенцијал проводне траке полупроводника или нанокомпозита негативнији од потенцијала самонагризања везаног метала, ови фотогенерисани електрони ће се пренети на површину везаног метала.Акумулација електрона ће довести до катодне поларизације метала и обезбедити катодну заштиту придруженог метала1,2,3,4,5,6,7.Полупроводнички материјал се теоретски сматра не-жртвованом фотоанодом, пошто анодна реакција не разграђује сам полупроводнички материјал, већ оксидација воде кроз фотогенерисане рупе или адсорбоване органске загађиваче, или присуство колектора за хватање фотогенерисаних рупа.Што је најважније, полупроводнички материјал мора имати ЦБ потенцијал који је негативнији од потенцијала корозије метала који се штити.Тек тада фотогенерисани електрони могу да пређу из проводног појаса полупроводника до заштићеног метала. Студије фотохемијске отпорности на корозију су се фокусирале на неорганске полупроводничке материјале н-типа са широким размаком појаса (3,0–3,2ЕВ)1,2,3,4,5,6,7, који реагују само на ултраљубичасто светло (< 400 нм), смањујући доступност светлости. Студије фотохемијске отпорности на корозију су се фокусирале на неорганске полупроводничке материјале н-типа са широким размаком појаса (3,0–3,2ЕВ)1,2,3,4,5,6,7, који реагују само на ултраљубичасто светло (< 400 нм), смањујући доступност светлости. Исследованиа стојности фотохимических корозии били сосредоточени на неорганских полупроводникових материалах н-типа с широкој запресенној зони (3,0–3,2 ЕВ)1,2,3,4,5,6,7, которие реагуут только на ултрафиолетовое излучение (< 400 нм), уманьшие доступности света. Истраживање фотохемијске отпорности на корозију фокусирало се на неорганске полупроводничке материјале н-типа са широким појасом (3,0–3,2 ЕВ)1,2,3,4,5,6,7 који реагују само на ултраљубичасто зрачење (< 400 нм), смањеном доступношћу светлости.光化学耐腐蚀性研究主要集中在具有宽带隙(3.0–3.2ЕВ)1,2,3,4,5,6,7 的无机н 寞些材料仅对紫外光 (< 400 нм) 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 宽带隙 (3.0–3.2ев) 1.2, н. 66, 7.型 材料 上 , 这些 材料 仅 对 (<400 нм) 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有有响应，减少光的可用性。 Исследованиа стојности к фотохемијској корозии в основи били сосредоточени на неорганских полупроводникових материјала н-типа с широкој запресенној зони (3,0–3,2ЕВ)1,2,3,4,5,6,7, коториј чувствительно только к УФ-излучењу (<400 нм). Истраживања фотохемијске отпорности на корозију углавном су се фокусирала на широки појас (3,0–3,2ЕВ)1,2,3,4,5,6,7 н-типа неорганских полупроводничких материјала који су осетљиви само на УВ зрачење.(<400 нм).Као одговор, доступност светлости се смањује.
У области заштите од корозије у мору, технологија фотоелектрохемијске катодне заштите игра кључну улогу.ТиО2 је полупроводнички материјал са одличном апсорпцијом УВ светлости и фотокаталитичким својствима.Међутим, због ниске стопе коришћења светлости, фотогенерисане електронске рупе се лако рекомбинују и не могу бити заштићене у мрачним условима.Потребна су даља истраживања како би се пронашло разумно и изводљиво решење.Пријављено је да се многе методе модификације површине могу користити за побољшање фотосензитивности ТиО2, као што је допирање са Фе, Н и мешање са Ни3С2, Би2Се3, ЦдТе, итд. Стога се ТиО2 композит са материјалима са високом ефикасношћу фотоелектричне конверзије широко користи у области фотогенерисане катодне заштите..
Никл сулфид је полупроводнички материјал са уским појасом од само 1,24 еВ8,9.Што је ужи појас у појасу, то је јача употреба светлости.Након што се никл сулфид помеша са површином титанијум диоксида, степен искоришћења светлости се може повећати.У комбинацији са титанијум диоксидом, може ефикасно побољшати ефикасност одвајања фотогенерисаних електрона и рупа.Никл сулфид се широко користи у електрокаталитичкој производњи водоника, батеријама и разградњи загађивача8,9,10.Међутим, његова употреба у заштити фотокатоде још није пријављена.У овој студији, одабран је полупроводнички материјал са уским размаком ради решавања проблема ниске ефикасности коришћења светлости ТиО2.Наночестице сулфида никла и сребра су везане на површину ТиО2 наножица методом имерзије и фоторедукције.Нанокомпозит Аг/НиС/ТиО2 побољшава ефикасност коришћења светлости и проширује опсег апсорпције светлости од ултраљубичастог до видљивог региона.У међувремену, таложење наночестица сребра даје нанокомпозиту Аг/НиС/ТиО2 одличну оптичку стабилност и стабилну катодну заштиту.
Прво је титанијумска фолија дебљине 0,1 мм са чистоћом од 99,9% исечена на величину од 30 мм × 10 мм за експерименте.Затим је свака површина титанијумске фолије полирана 100 пута брусним папиром гранулације 2500, а затим испрана узастопно ацетоном, апсолутним етанолом и дестилованом водом.Ставите титанијумску плочу у смешу од 85 °Ц (натријум хидроксид: натријум карбонат: вода = 5:2:100) на 90 минута, уклоните и исперите дестилованом водом.Површина је нагризана раствором ХФ (ХФ:Х2О = 1:5) 1 мин, затим испрана наизменично ацетоном, етанолом и дестилованом водом и на крају осушена за употребу.Наножице од титан диоксида су брзо произведене на површини титанијумске фолије поступком анодизације у једном кораку.За анодизацију користи се традиционални систем са две електроде, радна електрода је титанијумски лим, а контра електрода је платинска електрода.Ставите титанијумску плочу у 400 мл 2 М раствора НаОХ са стезаљкама за електроде.ДЦ струја напајања је стабилна на око 1,3 А. Температура раствора је одржавана на 80°Ц током 180 минута током системске реакције.Лист од титанијума је извађен, испран ацетоном и етанолом, испран дестилованом водом и осушен на природан начин.Затим су узорци стављени у муфлну пећ на 450°Ц (брзина загревања 5°Ц/мин), држани на константној температури 120 мин и стављени у посуду за сушење.
Композит никл сулфид-титанијум диоксид је добијен једноставном и лаком методом таложења.Прво, никл нитрат (0,03 М) је растворен у етанолу и држан под магнетним мешањем 20 минута да би се добио етанолни раствор никл нитрата.Затим припремити натријум сулфид (0,03 М) са мешаним раствором метанола (метанол:вода = 1:1).Затим су таблете титанијум диоксида стављене у претходно припремљен раствор, извађене после 4 минута и брзо испране мешаним раствором метанола и воде (метанол:вода=1:1) током 1 минута.Након што се површина осушила, таблете су стављене у муфлну пећ, загреване у вакууму на 380°Ц 20 мин, охлађене на собну температуру и осушене.Број циклуса 2, 4, 6 и 8.
Наночестице Аг модификују нанокомпозите Аг/НиС/ТиО2 фоторедукцијом12,13.Добијени нанокомпозит Аг/НиС/ТиО2 стављен је у раствор сребрног нитрата неопходан за експеримент.Затим су узорци озрачени ултраљубичастим светлом у трајању од 30 мин, њихове површине су очишћене дејонизованом водом, а природним сушењем су добијени нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2.Експериментални процес описан изнад је приказан на слици 1.
Нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2 углавном су окарактерисани емисионом скенирајућом електронском микроскопијом (ФЕСЕМ), спектроскопијом дисперзије енергије (ЕДС), рендгенском фотоелектронском спектроскопијом (КСПС) и дифузном рефлексијом у ултраљубичастим и видљивим опсегима (УВ-Вис).ФЕСЕМ је изведен коришћењем микроскопа Нова НаноСЕМ 450 (ФЕИ Цорпоратион, САД).Убрзавајући напон 1 кВ, величина тачке 2,0.Уређај користи ЦБС сонду за пријем секундарних и повратно расејаних електрона за топографску анализу.ЕМФ је изведен коришћењем Окфорд Кс-Мак Н50 ЕМФ система (Окфорд Инструментс Тецхнологи Цо., Лтд.) са напоном убрзања од 15 кВ и величином тачке 3,0.Квалитативна и квантитативна анализа коришћењем карактеристичних рендгенских зрака.Рендген фотоелектронска спектроскопија је изведена на спектрометру Есцалаб 250Кси (Тхермо Фисхер Сциентифиц Цорпоратион, САД) који ради у режиму фиксне енергије са снагом побуде од 150 В и монохроматским Ал Кα зрачењем (1486,6 еВ) као извором побуде.Пуни опсег скенирања 0–1600 еВ, укупна енергија 50 еВ, ширина корака 1,0 еВ и нечисти угљеник (~284,8 еВ) коришћени су као референце за корекцију набоја енергије везивања.Енергија пролаза за уско скенирање била је 20 еВ са кораком од 0,05 еВ.Спектроскопија дифузне рефлексије у УВ-видљивом региону изведена је на спектрометру Цари 5000 (Вариан, УСА) са стандардном плочом од баријум сулфата у опсегу скенирања од 10–80°.
У овом раду састав (тежински проценат) нерђајућег челика 304 је 0,08 Ц, 1,86 Мн, 0,72 Си, 0,035 П, 0,029 с, 18,25 Цр, 8,5 Ни, а остатак је Фе.10мм к 10мм к 10мм 304 нерђајући челик, епоксидна посуда са 1 цм2 изложеном површином.Његова површина је брушена брусним папиром од силицијум карбида гранулације 2400 и испрана етанолом.Нерђајући челик је затим сонициран у дејонизованој води 5 минута, а затим је похрањен у пећници.
У ОЦП експерименту, 304 нерђајући челик и фотоанода Аг/НиС/ТиО2 су смештени у корозиону ћелију и фотоанодну ћелију, респективно (слика 2).Ћелија корозије је напуњена 3,5% раствором НаЦл, а 0,25 М На2СО3 је сипано у фотоанодну ћелију као замка за рупе.Два електролита су одвојена од смеше помоћу нафтол мембране.ОЦП је мерен на електрохемијској радној станици (П4000+, САД).Референтна електрода је била засићена каломелна електрода (СЦЕ).Извор светлости (ксенонска лампа, ПЛС-СКСЕ300Ц, Поиссон Тецхнологиес Цо., Лтд.) и гранична плоча 420 постављени су на излазу извора светлости, омогућавајући видљивој светлости да прође кроз кварцно стакло до фотоаноде.Електрода од нерђајућег челика 304 је повезана са фотоанодом бакарном жицом.Пре експеримента, електрода од нерђајућег челика 304 је натопљена у 3,5% раствор НаЦл током 2 х да би се обезбедило стабилно стање.На почетку експеримента, када се светло укључује и гаси, побуђени електрони фотоаноде кроз жицу доспевају до површине нерђајућег челика 304.
У експериментима са густином фотострује, фотоаноде 304СС и Аг/НиС/ТиО2 су постављене у корозионе ћелије и фотоанодне ћелије (слика 3).Густина фотострује је мерена на истој поставци као и ОЦП.Да би се добила стварна густина фотострује између нерђајућег челика 304 и фотоаноде, потенциостат је коришћен као амперметар нулте отпорности за повезивање нерђајућег челика 304 и фотоаноде у неполаризованим условима.Да би се то урадило, референтна и контра електрода у експерименталној поставци су биле кратко спојене, тако да је електрохемијска радна станица радила као амперметар нултог отпора који је могао да мери праву густину струје.Електрода од нерђајућег челика 304 је повезана са уземљењем електрохемијске радне станице, а фотоанода је повезана са стезаљком радне електроде.На почетку експеримента, када се светло укључује и гаси, побуђени електрони фотоаноде кроз жицу достижу површину нерђајућег челика 304.У овом тренутку се може приметити промена густине фотострује на површини нерђајућег челика 304.
За проучавање перформанси катодне заштите нанокомпозита на нерђајућем челику 304, тестиране су промене фотојонизационог потенцијала нерђајућег челика 304 и нанокомпозита, као и промене густине фотојонизационе струје између нанокомпозита и нерђајућег челика 304.
На сл.Слика 4 показује промене у потенцијалу отвореног кола нерђајућег челика 304 и нанокомпозита под зрачењем видљивом светлошћу и у мрачним условима.На сл.4а показује утицај времена таложења НиС потапањем на потенцијал отвореног кола, а сл.4б показује ефекат концентрације сребрног нитрата на потенцијал отвореног кола током фоторедукције.На сл.Слика 4а показује да је потенцијал отвореног кола нанокомпозита НиС/ТиО2 везаног за нерђајући челик 304 значајно смањен у тренутку укључивања лампе у поређењу са композитом никл сулфида.Поред тога, потенцијал отвореног кола је негативнији од потенцијала чистих ТиО2 наножица, што указује да композит никл сулфида генерише више електрона и побољшава ефекат заштите фотокатоде од ТиО2.Међутим, на крају излагања, потенцијал празног хода брзо расте до потенцијала празног хода нерђајућег челика, што указује да никл сулфид нема ефекат складиштења енергије.Утицај броја циклуса таложења потапањем на потенцијал отвореног кола може се посматрати на слици 4а.У времену таложења од 6, екстремни потенцијал нанокомпозита достиже -550 мВ у односу на засићену каломел електроду, а потенцијал нанокомпозита депонованог фактором 6 је значајно нижи од потенцијала нанокомпозита под другим условима.Тако су нанокомпозити НиС/ТиО2 добијени након 6 циклуса таложења пружили најбољу катодну заштиту за нерђајући челик 304.
Промене ОЦП електрода од нерђајућег челика 304 са нанокомпозитима НиС/ТиО2 (а) и нанокомпозитима Аг/НиС/ТиО2 (б) са и без осветљења (λ > 400 нм).
Као што је приказано на сл.4б, потенцијал отвореног кола нанокомпозита од нерђајућег челика 304 и Аг/НиС/ТиО2 је значајно смањен када су изложени светлости.Након површинског таложења наночестица сребра, потенцијал отвореног кола је значајно смањен у поређењу са чистим ТиО2 наножицама.Потенцијал НиС/ТиО2 нанокомпозита је негативнији, што указује да се катодни заштитни ефекат ТиО2 значајно побољшава након таложења наночестица Аг.Потенцијал отвореног кола се брзо повећао на крају експозиције, а у поређењу са засићеном каломел електродом, потенцијал отвореног кола је могао да достигне -580 мВ, што је ниже од потенцијала од нерђајућег челика 304 (-180 мВ).Овај резултат указује да нанокомпозит има изузетан ефекат складиштења енергије након што се честице сребра таложе на његовој површини.На сл.4б такође показује ефекат концентрације сребрног нитрата на потенцијал отвореног кола.При концентрацији сребрног нитрата од 0,1 М, гранични потенцијал у односу на засићену каломелну електроду достиже -925 мВ.Након 4 циклуса примене, потенцијал је остао на нивоу након прве примене, што указује на одличну стабилност нанокомпозита.Дакле, при концентрацији сребрног нитрата од 0,1 М, резултујући нанокомпозит Аг/НиС/ТиО2 има најбољи катодни заштитни ефекат на нерђајући челик 304.
Таложење НиС на површини ТиО2 наножица се постепено побољшава са повећањем времена таложења НиС.Када видљива светлост удари у површину наножице, више активних места никл сулфида се побуђује да генеришу електроне, а потенцијал фотојонизације се више смањује.Међутим, када се наночестице никл сулфида прекомерно таложе на површини, побуђени никл сулфид се уместо тога смањује, што не доприноси апсорпцији светлости.Након што се сребрне честице таложе на површину, због ефекта површинске плазмонске резонанције честица сребра, генерисани електрони ће се брзо пренети на површину нерђајућег челика 304, што резултира одличним ефектом катодне заштите.Када се превише честица сребра таложи на површини, честице сребра постају тачка рекомбинације за фотоелектроне и рупе, што не доприноси стварању фотоелектрона.У закључку, нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2 могу пружити најбољу катодну заштиту за нерђајући челик 304 након 6-струког таложења никл сулфида под 0,1 М сребро нитрата.
Вредност густине фотострује представља моћ раздвајања фотогенерисаних електрона и рупа, а што је већа густина фотострује, то је јача моћ раздвајања фотогенерисаних електрона и рупа.Постоје многе студије које показују да се НиС широко користи у синтези фотокаталитичких материјала за побољшање фотоелектричних својстава материјала и одвајање рупа15,16,17,18,19,20.Цхен ет ал.проучавао графен без племенитих метала и композите г-Ц3Н4 ко-модификоване са НиС15.Максимални интензитет фотострује модификованог г-Ц3Н4/0,25%РГО/3%НиС износи 0,018 μА/цм2.Цхен ет ал.проучавао ЦдСе-НиС са густином фотострује од око 10 µА/цм2.16.Лиу ет ал.синтетизовао ЦдС@НиС композит са густином фотострује од 15 µА/цм218.Међутим, употреба НиС за заштиту фотокатоде још није пријављена.У нашој студији, густина фотострује ТиО2 је значајно повећана модификацијом НиС.На сл.5 приказује промене у густини фотострује нерђајућег челика 304 и нанокомпозита под условима видљиве светлости и без осветљења.Као што је приказано на сл.5а, густина фотострује нанокомпозита НиС/ТиО2 брзо се повећава у тренутку када је светло укључено, а густина фотострује је позитивна, што указује на проток електрона од нанокомпозита ка површини кроз електрохемијску радну станицу.304 нерђајући челик.Након припреме композита никл сулфида, густина фотострује је већа од густине чистих ТиО2 наножица.Густина фотострује НиС достиже 220 μА/цм2, што је 6,8 пута веће од оне код ТиО2 наножица (32 μА/цм2), када се НиС урони и депонује 6 пута.Као што је приказано на сл.5б, густина фотострује између нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 и нерђајућег челика 304 била је значајно већа него између чистог ТиО2 и нанокомпозита НиС/ТиО2 када је укључена под ксенонском лампом.На сл.Слика 5б такође показује ефекат концентрације АгНО на густину фотострује током фоторедукције.При концентрацији сребрног нитрата од 0,1 М, његова густина фотострује достиже 410 μА/цм2, што је 12,8 пута више од густине ТиО2 наножица (32 μА/цм2) и 1,8 пута веће од густине НиС/ТиО2 нанокомпозита.Хетероспојно електрично поље се формира на нанокомпозитном интерфејсу Аг/НиС/ТиО2, што олакшава одвајање фотогенерисаних електрона из рупа.
Промене у густини фотострује електроде од нерђајућег челика 304 са (а) нанокомпозитом НиС/ТиО2 и (б) нанокомпозитом Аг/НиС/ТиО2 са и без осветљења (λ > 400 нм).
Дакле, након 6 циклуса таложења никл сулфида у 0,1 М концентрованом нитрату сребра, густина фотострује између нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 и нерђајућег челика 304 достиже 410 μА/цм2, што је више од густине засићеног каломела.електроде достижу -925 мВ.Под овим условима, нерђајући челик 304 у комбинацији са Аг/НиС/ТиО2 може пружити најбољу катодну заштиту.
На сл.Слика 6 приказује слике наножица чистог титанијум диоксида, композитних наночестица никл сулфида и наночестица сребра под оптималним условима површинским електронским микроскопом.На сл.6а, д приказују чисте ТиО2 наножице добијене једностепеном анодизацијом.Површинска дистрибуција наножица титанијум диоксида је уједначена, структуре наножица су блиске једна другој, а расподела величине пора је уједначена.Слике 6б и е су електронске микрофотографије титанијум диоксида након 6-струке импрегнације и таложења композита никл сулфида.Из електронске микроскопске слике увећане 200.000 пута на слици 6е, може се видети да су композитне наночестице никл сулфида релативно хомогене и да имају велику величину честица од око 100–120 нм у пречнику.Неке наночестице се могу посматрати у просторном положају наножица, а наножице од титанијум диоксида су јасно видљиве.На сл.6ц,ф приказују електронске микроскопске слике НиС/ТиО2 нанокомпозита при концентрацији АгНО од 0,1 М. У поређењу са сл.6б и сл.6е, сл.6ц и сл.6ф показују да су наночестице Аг таложене на површини композитног материјала, при чему су наночестице Аг равномерно распоређене са пречником од око 10 нм.На сл.Слика 7 приказује попречни пресек нанофилмова Аг/НиС/ТиО2 подвргнутих 6 циклуса таложења НиС потапањем при концентрацији АгНО3 од 0,1 М. Са слика са великим увећањем, измерена дебљина филма била је 240-270 нм.Тако се наночестице сулфида никла и сребра склапају на површини ТиО2 наножица.
Чисти ТиО2 (а, д), нанокомпозити НиС/ТиО2 са 6 циклуса таложења НиС потапањем (б, е) и Аг/НиС/НиС са 6 циклуса таложења НиС потапањем на 0,1 М АгНО3 СЕМ слике ТиО2 нанокомпозита (ц , е).
Попречни пресек нанофилма Аг/НиС/ТиО2 подвргнутих 6 циклуса таложења НиС потапањем при концентрацији АгНО3 од 0,1 М.
На сл.8 приказана је површинска дистрибуција елемената по површини нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 добијених из 6 циклуса таложења никл сулфида потапањем при концентрацији сребрног нитрата од 0,1 М. Површинска дистрибуција елемената показује да су детектовани Ти, О, Ни, С и Аг.коришћењем енергетске спектроскопије.По садржају, Ти и О су најчешћи елементи у дистрибуцији, док су Ни и С приближно исти, али је њихов садржај знатно мањи од Аг.Такође се може доказати да је количина површинских композитних наночестица сребра већа од количине никл сулфида.Уједначена дистрибуција елемената на површини указује на то да су никл и сребро сулфид равномерно везани на површини ТиО2 наножица.Додатно је спроведена рендгенска фотоелектронска спектроскопска анализа ради анализе специфичног састава и стања везивања супстанци.
Дистрибуција елемената (Ти, О, Ни, С и Аг) нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 у концентрацији АгНО3 од 0,1 М за 6 циклуса таложења НиС потапањем.
На сл.На слици 9 приказани су КСПС спектри нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 добијени коришћењем 6 циклуса таложења никл сулфида урањањем у 0,1 М АгНО3, где је сл.9а је пун спектар, а остали спектри су спектри елемената високе резолуције.Као што се може видети из пуног спектра на слици 9а, у нанокомпозиту су нађени апсорпциони пикови Ти, О, Ни, С и Аг, што доказује постојање ових пет елемената.Резултати испитивања су били у складу са ЕДС.Вишак пика на слици 9а је пик угљеника који се користи за корекцију енергије везивања узорка.На сл.9б приказује енергетски спектар високе резолуције Ти.Апсорпциони врхови 2п орбитала налазе се на 459,32 и 465 еВ, што одговара апсорпцији Ти 2п3/2 и Ти 2п1/2 орбитала.Два апсорпциона врха доказују да титанијум има валенцу Ти4+, што одговара Ти у ТиО2.
КСПС спектри мерења Аг/НиС/ТиО2 (а) и КСПС спектри високе резолуције за Ти2п(б), О1с(ц), Ни2п(д), С2п(е) и Аг 3д(ф).
На сл.9д приказује енергетски спектар Ни високе резолуције са четири апсорпциона врха за Ни 2п орбиталу.Апсорпциони врхови на 856 и 873,5 еВ одговарају Ни 2п3/2 и Ни 2п1/2 8,10 орбиталама, где апсорпциони врхови припадају НиС.Пикови апсорпције на 881 и 863 еВ су за никл нитрат и узроковани су реагенсом никл нитрата током припреме узорка.На сл.9е приказује С-спектар високе резолуције.Апсорпциони врхови С 2п орбитала налазе се на 161,5 и 168,1 еВ, што одговара С 2п3/2 и С 2п1/2 орбиталама 21, 22, 23, 24. Ова два пика припадају једињењима никл сулфида.Пикови апсорпције на 169,2 и 163,4 еВ су за реагенс натријум сулфида.На сл.9ф приказује Аг спектар високе резолуције у коме се 3д орбитални апсорпциони врхови сребра налазе на 368,2 и 374,5 еВ, респективно, а два апсорпциона пика одговарају апсорпционим орбитама Аг 3д5/2 и Аг 3д3д3/212 да на овим местима на два дела сребра постоје два апсорпциона пика. стање елементарног сребра.Дакле, нанокомпозити се углавном састоје од Аг, НиС и ТиО2, што је утврђено рендгенском фотоелектронском спектроскопијом, чиме је доказано да су наночестице никла и сребро сулфида успешно комбиноване на површини ТиО2 наножица.
На сл.Слика 10 приказује УВ-ВИС спектре дифузне рефлексије свеже припремљених ТиО2 наножица, НиС/ТиО2 нанокомпозита и Аг/НиС/ТиО2 нанокомпозита.Са слике се може видети да је праг апсорпције ТиО2 наножица око 390 нм, а апсорбована светлост је углавном концентрисана у ултраљубичастом региону.Са слике се може видети да након комбинације наночестица никла и сребро сулфида на површини наножица титанијум диоксида 21, 22, апсорбована светлост се шири у област видљиве светлости.Истовремено, нанокомпозит има повећану апсорпцију УВ зрака, што је повезано са уским појасом појаса никл сулфида.Што је распон појаса ужи, то је нижа енергетска баријера за електронске прелазе и већи је степен искоришћења светлости.Након спајања површине НиС/ТиО2 са наночестицама сребра, интензитет апсорпције и таласна дужина светлости нису се значајно повећали, углавном због ефекта плазмонске резонанце на површину наночестица сребра.Таласна дужина апсорпције ТиО2 наножица се не побољшава значајно у поређењу са уским појасом појаса композитних НиС наночестица.Укратко, након композитних наночестица никла сулфида и сребра на површини наножица титанијум диоксида, његове карактеристике апсорпције светлости су знатно побољшане, а опсег апсорпције светлости је проширен од ултраљубичастог до видљивог светла, што побољшава стопу коришћења наножица титанијум диоксида.светлост која побољшава способност материјала да генерише фотоелектроне.
УВ/Вис спектри дифузне рефлексије свежих ТиО2 наножица, НиС/ТиО2 нанокомпозита и Аг/НиС/ТиО2 нанокомпозита.
На сл.11 приказан је механизам фотохемијске отпорности нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 на корозију под зрачењем видљивом светлошћу.На основу расподеле потенцијала наночестица сребра, никл сулфида и проводног појаса титанијум диоксида, предлаже се могућа мапа механизма отпорности на корозију.Пошто је потенцијал проводног појаса наносребра негативан у поређењу са никл сулфидом, а потенцијал проводног појаса никл сулфида је негативан у поређењу са титанијум диоксидом, смер протока електрона је отприлике Аг→НиС→ТиО2→304 нерђајући челик.Када се светлост озрачи на површину нанокомпозита, због ефекта површинске плазмонске резонанце наносребра, наносребро може брзо да генерише фотогенерисане рупе и електроне, а фотогенерисани електрони се брзо померају из положаја валентног појаса у положај проводног појаса услед ексцитације.Титанијум диоксид и никл сулфид.Пошто је проводљивост сребрних наночестица негативнија од проводљивости никл сулфида, електрони у ТС сребрних наночестица се брзо претварају у ТС никл сулфида.Потенцијал проводљивости никл сулфида је негативнији од потенцијала титанијум диоксида, тако да се електрони никл сулфида и проводљивост сребра брзо акумулирају у ЦБ титанијум диоксида.Генерисани фотогенерисани електрони достижу површину нерђајућег челика 304 кроз титанијумску матрицу, а обогаћени електрони учествују у процесу катодне редукције кисеоника нерђајућег челика 304.Овај процес смањује катодну реакцију и истовремено потискује реакцију анодног растварања нерђајућег челика 304, чиме се остварује катодна заштита нерђајућег челика 304. Због формирања електричног поља хетероспојнице у нанокомпозиту Аг/НиС/ТиО2, проводни потенцијал заштите од катодног положаја се више помера на нанокомпозитни положај, више се помера нанокомпозитни потенцијал. 304 нерђајући челик.
Шематски дијаграм фотоелектрохемијског антикорозивног процеса нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 у видљивом светлу.
У овом раду, наночестице сулфида никла и сребра синтетизоване су на површини наножица ТиО2 једноставном методом имерзије и фоторедукције.Урађена је серија студија о катодној заштити нанокомпозита Аг/НиС/ТиО2 на нерђајућем челику 304.На основу морфолошких карактеристика, анализе састава и анализе карактеристика апсорпције светлости, донети су следећи главни закључци:
Са бројним циклусима импрегнације-таложења никл сулфида од 6 и концентрацијом сребрног нитрата за фоторедукцију од 0,1 мол/л, резултујући нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2 имали су бољи катодни заштитни ефекат на нерђајући челик 304.У поређењу са засићеном каломел електродом, заштитни потенцијал достиже -925 мВ, а струја заштите достиже 410 μА/цм2.
Хетероспојно електрично поље се формира на нанокомпозитном интерфејсу Аг/НиС/ТиО2, што побољшава моћ раздвајања фотогенерисаних електрона и рупа.Истовремено, ефикасност коришћења светлости се повећава и опсег апсорпције светлости се проширује од ултраљубичастог до видљивог региона.Нанокомпозит ће и даље задржати своје првобитно стање са добром стабилношћу након 4 циклуса.
Експериментално припремљени нанокомпозити Аг/НиС/ТиО2 имају уједначену и густу површину.Наночестице никл сулфида и сребра су једнолично сложене на површини ТиО2 наножица.Композитни кобалт ферит и наночестице сребра су високе чистоће.
Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН Ефекат фотокатодне заштите ТиО2 филмова за угљенични челик у 3% растворима НаЦл. Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН Ефекат фотокатодне заштите ТиО2 филмова за угљенични челик у 3% растворима НаЦл. Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН. Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН Ефекат заштите фотокатоде ТиО2 филмова за угљенични челик у 3% растворима НаЦл. Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН ТиО2 薄膜在3% НаЦл 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН ТиО2 薄膜在3% НаЦл 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН. Ли, МЦ, Луо, СЗ, Ву, ПФ & Схен, ЈН Фотокатодна заштита угљеничног челика са ТиО2 танким слојевима у 3% раствору НаЦл.Елецтроцхем.Ацта 50, 3401–3406 (2005).
Ли, Ј., Лин, ЦЈ, Лаи, ИК & Ду, РГ Фотогенерисана катодна заштита цветног, наноструктурираног, Н-допираног ТиО2 филма на нерђајућем челику. Ли, Ј., Лин, ЦЈ, Лаи, ИК & Ду, РГ Фотогенерисана катодна заштита цветног, наноструктурираног, Н-допираног ТиО2 филма на нерђајућем челику.Лее, Ј., Лин, СЈ, Лаи, ИК и Ду, РГ Фотогенерисана катодна заштита наноструктурираног ТиО2 филма допираног азотом у облику цвета на нерђајућем челику. Ли, Ј., Лин, ЦЈ, Лаи, ИК & Ду, РГ 花状纳米结构Н 掺杂ТиО2 薄膜在不锈钢上的光生阴极保护。 Ли, Ј., Лин, ЦЈ, Лаи, ИК & Ду, РГ.Лее, Ј., Лин, СЈ, Лаи, ИК и Ду, РГ Фотогенерисана катодна заштита ТиО2 наноструктурираних танких филмова допираних азотом на нерђајућем челику.сурфовање Капут.технологија 205, 557–564 (2010).
Зхоу, МЈ, Зенг, ЗО & Зхонг, Л. Фотогенерисана својства заштите катоде нано-величине ТиО2/ВО3 премаза. Зхоу, МЈ, Зенг, ЗО & Зхонг, Л. Фотогенерисана својства заштите катоде нано-величине ТиО2/ВО3 премаза.Зхоу, МЈ, Зенг, ЗО и Зхонг, Л. Фотогенерисана катодна заштитна својства ТиО2/ВО3 наносмерног премаза. Зхоу, МЈ, Зенг, ЗО & Зхонг, Л. 纳米ТиО2/ВО3 涂层的光生阴极保护性能。 Зхоу, МЈ, Зенг, ЗО & Зхонг, Л. 纳米ТиО2/ВО3 涂层的光生阴极保护性能。Зхоу МЈ, Зенг ЗО и Зхонг Л. Фотогенерисана катодна заштитна својства нано-ТиО2/ВО3 премаза.корос.Наука.51, 1386–1397 (2009).
Парк, Х., Ким, КИ & Цхои, В. Фотоелектрохемијски приступ за превенцију корозије метала коришћењем полупроводничке фотоаноде. Парк, Х., Ким, КИ & Цхои, В. Фотоелектрохемијски приступ за превенцију корозије метала коришћењем полупроводничке фотоаноде.Парк, Х., Ким, К.Иу.и Цхои, В. Фотоелектрохемијски приступ превенцији корозије метала коришћењем полупроводничке фотоаноде. Парк, Х., Ким, КИ и Цхои, В. 使用半导体光阳极防止金属腐蚀的光电化学方法。 Парк, Х., Ким, КИ и Цхои, В.Парк Х., Ким К.Иу.и Цхои В. Фотоелектрохемијске методе за спречавање корозије метала коришћењем полупроводничких фотоанода.Ј. Пхисицс.Хемијски.В. 106, 4775–4781 (2002).
Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Студија о хидрофобном нано-ТиО2 премазу и његовим својствима за заштиту метала од корозије. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Студија о хидрофобном нано-ТиО2 премазу и његовим својствима за заштиту метала од корозије. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Исследование гидрофобного покритиа из нано-ТиО2 и его својства дла засити металлов от коррозии. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Истраживање хидрофобног нано-ТиО2 премаза и његових својстава за заштиту метала од корозије. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. 疏水纳米二氧化钛涂层及其金属腐蚀防护性能的ん Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Студија 疵水 нано-титанијум диоксидног премаза и његових својстава заштите метала од корозије. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Гидрофобние покритиа из нано-ТиО2 и их својства засити металлов от коррозии. Схен, ГКС, Цхен, ИЦ, Лин, Л., Лин, ЦЈ & Сцантлебури, Д. Хидрофобни премази нано-ТиО2 и њихова својства заштите од корозије за метале.Елецтроцхем.Ацта 50, 5083–5089 (2005).
Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ & Лин, ЦЈ Студија о Н, С и Цл-модификованим нано-ТиО2 премазима за заштиту од корозије нерђајућег челика. Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ & Лин, ЦЈ Студија о Н, С и Цл-модификованим нано-ТиО2 премазима за заштиту од корозије нерђајућег челика.Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ и Лин, СЈ Истраживање нано-ТиО2 премаза модификованих азотом, сумпором и хлором за заштиту од корозије нерђајућег челика. Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ & Лин, ЦЈ Н、С 和Цл 改性纳米二氧化钛涂层用于不锈钢腐蚀防护的瀠 Јун, Х., Ли, Ј., Чен, ХБ и Лин, ЦЈ Н、С和Цл Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ & Лин, ЦЈ Покритиа Н, С и Цл, модифицированние нано-ТиО2, дла заситите от коррозии нержавеусеј стали. Иун, Х., Ли, Ј., Цхен, ХБ & Лин, ЦЈ Нано-ТиО2 модификовани Н, С и Цл премази за заштиту од корозије нерђајућег челика.Елецтроцхем.Том 52, 6679–6685 (2007).
Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ Фотокатодна заштитна својства тродимензионалних титанатних наножичаних мрежних филмова припремљених комбинованом сол–гел и хидротермалном методом. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ Фотокатодна заштитна својства тродимензионалних титанатних наножичаних мрежних филмова припремљених комбинованом сол–гел и хидротермалном методом. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ 。 Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ.Заштитна својства 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. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ. Зху, ИФ, Ду, РГ, Цхен, В., Ки, ХК & Лин, ЦЈ. Фотокатодна заштитна својства тродимензионалних титанатних наножичаних мрежа танких филмова припремљених сол-гел и хидротермалним методама.Елецтроцхемистри.саопштити 12, 1626–1629 (2010).
Лее, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ & Канг, М. Фотокаталитички систем са НиС-сензибилисаним ТиО2 фотокаталитичким системом за ефикасну фоторедукцију угљен-диоксида у метан. Лее, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ & Канг, М. Фотокаталитички систем са НиС-сензибилизованим ТиО2 фотокаталитичким системом за ефикасну фоторедукцију угљен-диоксида у метан.Лее, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ, анд Канг, М. Фотокаталитички систем са пн-хетеројункцијом на НиС сензибилизиран на ТиО2 за ефикасну фоторедукцију угљен-диоксида у метан. Лее, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ & Канг, М. 一种пн 异质结НиС 敏化ТиО2 光催化系统,用于将二氧化碳髉种化碳髉 Ли, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ и Канг, М.Лее, ЈХ, Ким, СИ, Парк, СМ, анд Канг, М. Фотокаталитички систем са пн-хетеројункцијом на НиС сензибилизиран на ТиО2 за ефикасну фоторедукцију угљен-диоксида у метан.керамике.Интерпретација.43, 1768–1774 (2017).
Ванг, КЗ ет ал.ЦуС и НиС делују као кокатализатори за побољшање фотокаталитичке еволуције водоника на ТиО2.Интерпретација.Ј.Хидро.Енерги 39, 13421–13428 (2014).
Лиу, И. & Танг, Ц. Побољшање фотокаталитичке еволуције Х2 преко ТиО2 нано-листова филмова површинским оптерећењем НиС наночестица. Лиу, И. & Танг, Ц. Побољшање фотокаталитичке еволуције Х2 преко ТиО2 нано-листова филмова површинским оптерећењем НиС наночестица.Лиу, И. и Танг, К. Побољшање фотокаталитичког ослобађања Х2 у ТиО2 наносхеет филмовима површинским оптерећењем наночестица НиС. Лиу, И. & Танг, Ц. 通过表面负载НиС 纳米颗粒增强ТиО2 纳米片薄膜上的光催化产氢。 Лиу, И. & Танг, Ц.Лиу, И. и Танг, К. Побољшана фотокаталитичка производња водоника на танким филмовима ТиО2 наноплоча депоновањем наночестица НиС на површини.лас.Ј. Пхисицс.Хемијски.А 90, 1042–1048 (2016).
Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ Компаративна студија структуре и особина филмова наножица на бази Ти–О припремљених методама анодизације и хемијске оксидације. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ Компаративна студија структуре и особина филмова наножица на бази Ти–О припремљених методама анодизације и хемијске оксидације. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ Компаративна студија структуре и особина филмова наножица Ти-О добијених методама анодизације и хемијске оксидације. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ 阳极окидатион法和цхемицалокидатион法препаратион的Ти-О基基基小线тхин филм струцтуре和проперти的упоредно истраживање. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ. Хуанг, КСВ & Лиу, ЗЈ Компаративна студија структуре и особина танких филмова Ти-О наножица припремљених анодизацијом и хемијском оксидацијом.Ј. Алма матер.научна технологија 30, 878–883 (2014).
Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг и СнО2 ко-сензибилизоване ТиО2 фотоаноде за заштиту 304СС под видљивим светлом. Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг и СнО2 ко-сензибилизоване ТиО2 фотоаноде за заштиту 304СС под видљивим светлом. Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг и СнО2 совместно сенсибилизовали фотоаноди ТиО2 дла засити 304СС в видем свете. Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг и СнО2 су косензибилисале ТиО2 фотоаноде да заштите 304СС у видљивој светлости. Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг 和СнО2 共敏化ТиО2 光阳极,用于在可见光下保护304СС。 Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР Аг Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР. Ли, Х., Ванг, КСТ, Лиу, И. & Хоу, БР А ТиО2 фотоанода ко-сензибилизована са Аг и СнО2 за заштиту од видљиве светлости 304СС.корос.Наука.82, 145–153 (2014).
Вен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. & Хоу, БР Аг и ЦоФе2О4 ко-сензибилизована ТиО2 наножица за фотокатодну заштиту 304 СС под видљивом светлошћу. Вен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. & Хоу, БР Аг и ЦоФе2О4 ко-сензибилизована ТиО2 наножица за фотокатодну заштиту 304 СС под видљивом светлошћу.Вен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. и Хове, БР Аг и ЦоФе2О4 ко-сензибилизовани са ТиО2 наножицом за заштиту фотокатоде од 304 СС у видљивој светлости. Вен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. & Хоу, БР Аг 和ЦоФе2О4 共敏化ТиО2 纳米线，用于在可见光下对ァ下对コ下对コ下对コ坉进共敏化ТиО2 Вен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. & Хоу, БР АгВен, ЗХ, Ванг, Н., Ванг, Ј. и Хове, БР Аг и ЦоФе2О4 ко-сензибилизоване ТиО2 наножице за заштиту фотокатоде 304 СС у видљивој светлости.Интерпретација.Ј. Елецтроцхемистри.Наука.13, 752–761 (2018).
Бу, ИИ & Ао, ЈП Преглед танких фолија полупроводника за фотоелектрохемијску катодну заштиту за метале. Бу, ИИ & Ао, ЈП Преглед фотоелектрохемијске катодне заштите полупроводничких танких филмова за метале. Бу, ИИ & Ао, ЈП. Бу, ИИ & Ао, ЈП Преглед фотоелектрохемијске катодне заштите полупроводничких танких филмова за метале. Бу, ИИ & Ао, ЈП 金属光电化学阴极保护半导体薄膜综述。 Бу, ИИ & Ао, ЈП метализација 光电视光阴极电影电影电影电视设计。 Бу, ИИ & Ао, ЈП Обзор металлическој фотоелектрохимическој катодној заштити тонких полупроводникових пленок. Бу, ИИ & Ао, ЈП Преглед металне фотоелектрохемијске катодне заштите танких полупроводничких филмова.Окружење зелене енергије.2, 331–362 (2017).