Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез кулланган браузер версиясенең CSS ярдәме чикләнгән.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Шул ук вакытта, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
TiO2 - фотоэлектр конверсиясе өчен кулланылган ярымүткәргеч материал.Аларны яктылыкны куллануны яхшырту өчен, никель һәм көмеш сульфид нанопартиклары TiO2 нановирлары өслегендә гади суга һәм фотородукция ысулы белән синтезланган.304 дат басмаган корычта Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының катодик саклагыч чараларын тикшерү үткәрелде, һәм материалларның морфологиясе, составы һәм яктылык үзләштерү үзенчәлекләре тулыландырылды.Нәтиҗә шуны күрсәтә: әзерләнгән Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары 304 дат басмас корыч өчен иң яхшы катодик саклауны тәэмин итә ала, никель сульфид импрегнация-явым-төшем цикллары саны 6 булганда, көмеш селитраның фоторедукция концентрациясе 0,1М булганда.
Соңгы елларда кояш нурларын кулланып фотокатодтан саклау өчен n тибындагы ярымүткәргечләрне куллану кайнар темага әйләнде.Кояш нуры белән дулкынлангач, ярымүткәргеч материалның валентлык полосасыннан (VB) электроннар фотогенерацияләнгән электроннар чыгару өчен үткәрү полосасына (CB) дулкынланырлар.Әгәр дә ярымүткәргечнең яки ​​нанокомпозитның үткәрү полосасы потенциалы бәйләнгән металлның үз-үзен сүндерү потенциалына караганда тискәре булса, бу фотогенерацияләнгән электроннар бәйләнгән металл өслегенә күчәчәк.Электроннарның туплануы металлның катод поляризациясенә китерәчәк һәм бәйләнгән металлны катодик саклауны тәэмин итәчәк1,2,3,4,5,6,7.Ярымүткәргеч материал теоретик яктан корбан булмаган фотоанод булып санала, чөнки анодик реакция ярымүткәргеч материалны киметми, ә фотогенерацияләнгән тишекләр яки adsorbed органик пычраткыч матдәләр аша су оксидлашуы, яки фотогенерацияләнгән тишекләрне каплау өчен коллекторлар булу.Иң мөһиме, ярымүткәргеч материалның саклану металлының коррозия потенциалына караганда тискәре булган CB потенциалы булырга тиеш.Шул вакытта гына фотогенерацияләнгән электроннар ярымүткәргечнең үткәрү полосасыннан сакланган металлга күчә ала. Фотохимик коррозиягә каршы тору тикшеренүләре органик булмаган n тибындагы ярымүткәргеч материалларга тупланган, киң диапазонлы бушлыклар (3.0–3.2EV) 1,2,3,4,5,6,7, алар ультрафиолет нурына гына җавап бирә (<400 nm), яктылык мөмкинлеген киметәләр. Фотохимик коррозиягә каршы тору тикшеренүләре органик булмаган n тибындагы ярымүткәргеч материалларга тупланган, киң диапазонлы бушлыклар (3.0–3.2EV) 1,2,3,4,5,6,7, алар ультрафиолет нурына гына җавап бирә (<400 nm), яктылык мөмкинлеген киметәләр. Исследования стойкости к фотохимческой коррозии были сосредоточены на неорганических полупро кинниковых чхахах н-типа с широкой адрещенной чойой (3,0–3,2 ЕВ) 1,2,3,4,5,6,7, Коте Реччучуч , уменьшение доступности света. Фотохимик коррозиягә каршы тору буенча тикшеренүләр киң типтагы (3.0–3.2 ЕВ) 1,2,3,4,5,6,7 булган н-типтагы органик булмаган ярымүткәргеч материалларга юнәлтелгән, алар ультрафиолет нурларына гына җавап бирә (<400 nm), яктылык мөмкинлеген киметәләр.光化学 耐 腐蚀性 3.0 3.0 (3.0–3.2EV) 1,2,3,4,5,6,7 的 无机 型 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400光 化学 耐腐 3.0 3.0 3.0 (3.0–3.2ев) 1,2,3,4,5,6,6,7 的 无机 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 。 Исследования стойкости к фотохимеческой коррозии в основном былы сосредоточены на неорганических полупро микниковых ахахах н-типа с широкой кинрещенной гарой (3,0–3,2EV) 1,2,3,4,5,6 излч? м). Фотохимик коррозиягә каршы тору буенча тикшеренүләр, нигездә, киң полосага (3.0–3.2EV) 1,2,3,4,5,6,7 n тибындагы органик булмаган ярымүткәргеч материалларга тупланган, алар UV нурланышына гына сизгер.(<400 нм).Моңа җавап итеп яктылыкның булуы кими.
Диңгез коррозиясен саклау өлкәсендә фотоэлектрохимик катод саклау технологиясе төп роль уйный.TiO2 - ярымүткәргеч материал, искиткеч UV яктылыгы һәм фотокаталитик үзенчәлекләре.Ләкин, яктылыкны куллануның түбән темплары аркасында, фотогенерацияләнгән электрон тишекләр җиңел рекомбинацияләнә һәм караңгы шартларда саклана алмый.Алга таба тикшеренүләр акыллы һәм мөмкин булган чишелеш табу өчен кирәк.Мәгълүм булганча, TiO2 фотосессиясен яхшырту өчен бик күп өслек модификациясе ысуллары кулланыла ала, мәсәлән, Fe, N белән допинг, һәм Ni3S2, Bi2Se3, CdTe һ.б..
Никель сульфид - ярымүткәргеч материал, тар тасма аермасы 1,24 eV8.9.Тасма аермасы таррак булса, яктылык куллану көчлерәк.Никель сульфиды титан газы өслеге белән кушылганнан соң, яктылык куллану дәрәҗәсе артырга мөмкин.Титан диоксиды белән кушылып, ул фотогенерацияләнгән электроннарның һәм тишекләрнең аеру эффективлыгын яхшырта ала.Никель сульфид электрокаталитик водород җитештерүдә, батарейкаларда һәм пычраткыч матдәләрдә киң кулланыла8,9,10.Ләкин аны фотокатодтан саклауда куллану әле хәбәр ителмәгән.Бу тикшеренүдә, TiO2 яктылыгын аз куллану эффективлыгы проблемасын чишү өчен тар тасма ярымүткәргеч материал сайланды.Никель һәм көмеш сульфид нанопартиклары TiO2 нановирлары өслегенә чумдыру һәм фотородукция ысуллары белән бәйләнгәннәр.Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты яктылыкны куллану эффективлыгын яхшырта һәм ультрафиолет өлкәсеннән күренгән төбәккә яктылык сеңдерү диапазонын киңәйтә.Шул ук вакытта көмеш нанопартикларның чүпләнүе Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты искиткеч оптик тотрыклылык һәм катодик тотрыклылык бирә.
Беренчедән, чисталыгы 99,9% булган 0,1 мм калынлыктагы титан фольгасы 30 мм × 10 мм зурлыкта киселгән.Аннары, титан фольгасының һәр өслеге 2500 грит сандугач белән 100 тапкыр чистартылды, аннары ацетон, абсолют этанол һәм дистилляцияләнгән су белән бер-бер артлы юылды.Титан тәлинкәсен 85 ° C (натрий гидроксиды: натрий карбонат: су = 5: 2: 100) катнашмасына 90 минутка куегыз, дистилляцияләнгән су белән юыгыз.Surfaceир өслеге HF эремәсе (HF: H2O = 1: 5) белән 1 минутка эшкәртелде, аннары ацетон, этанол һәм дистилляцияләнгән су белән чиратлашып юылды, һәм ниһаять куллану өчен киптерелде.Титан диоксиды нановирлары титан фольгасы өслегендә бер адымлы анодизация процессы белән тиз ясалган.Анодизация өчен традицион ике электрод системасы кулланыла, эшче электрод - титан таблицасы, һәм счетчик электроды - платина электроды.Титан тәлинкәсен 400 мл 2 M NaOH эремәсенә электрод кыскычлары белән урнаштырыгыз.Электр энергиясе белән тәэмин итү токы якынча 1,3 A. тотрыклы, эремә температурасы 80 ° C системалы реакция вакытында 180 минут дәвамында сакланган.Титан таблицасы чыгарылды, ацетон һәм этанол белән юылды, дистилляцияләнгән су белән юылды һәм табигый киптерелде.Аннары үрнәкләр 450 ° C (җылыту темплары 5 ° C / мин) мичкә урнаштырылды, даими температурада 120 минут сакланды һәм киптерү подносына урнаштырылды.
Никель сульфид-титан диоксиды композиты гади һәм җиңел чуму ысулы белән алынган.Беренчедән, никель селитрасы (0,03 М) этанолда эретелде һәм никель селитрасының этанол эремәсен алу өчен 20 минут дәвамында магнит катнашында сакланды.Аннары натрий сульфидын (0,03 М) метанолның катнаш эремәсе белән әзерләгез (метанол: су = 1: 1).Аннары, титан диоксиды планшетлары югарыда әзерләнгән эремәгә урнаштырылды, 4 минуттан соң чыгарылды һәм тиз арада метанол һәм су катнаш эремәсе белән юылды (метанол: су = 1: 1).Surfaceир кипкәч, планшетлар мичкә урнаштырылды, вакуумда 380 ° C 20 минутта җылытылды, бүлмә температурасына кадәр суытылды һәм киптерелде.2, 4, 6 һәм 8 цикл саны.
Ag нанопартиклары Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларын фотородукция белән үзгәртте12,13.Нәтиҗә ясалган Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты эксперимент өчен кирәк булган көмеш селитр эремәсенә урнаштырылды.Аннары үрнәкләр ультрафиолет нуры белән 30 минутка нурландырылды, аларның өслеге деонизацияләнгән су белән чистартылды, һәм Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары табигый киптерү ярдәмендә алынды.Aboveгарыда тасвирланган эксперименталь процесс 1 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары, нигездә, электрон микроскопия (FESEM), энергия дисперсив спектроскопиясе (EDS), рентген фотоэлектрон спектроскопиясе (XPS), һәм ультрафиолет һәм күренеп торган диапазоннарда таралу чагылышы белән аерылып торалар.FESEM Nova NanoSEM 450 микроскопы ярдәмендә башкарылды (FEI корпорациясе, АКШ).1 кВ көчәнешне тизләтү, нокта зурлыгы 2.0.Topайланма топография анализы өчен икенчел һәм арткы электроннарны алу өчен CBS зонасын куллана.EMF Оксфорд X-Max N50 EMF системасы ярдәмендә башкарылды (Оксфорд Инструменты Технологияләр ООО), тизләнешле көчәнеш 15 кВ һәм нокта зурлыгы 3.0.Характерлы рентген кулланып сыйфатлы һәм санлы анализ.Рентген фотоэлектрон спектроскопиясе Эскалаб 250Xi спектрометрында (Термо Фишер Фәнни Корпорациясе, АКШ) тотрыклы энергия режимында 150 Ватт көче һәм монохроматик Al Kα нурланышында (1486,6 eV) эшләнде.Тулы сканер диапазоны 0–1600 eV, гомуми энергия 50 eV, адым киңлеге 1,0 eV, һәм пычрак углерод (~ 284,8 eV) энергия корылмасын төзәтү сылтамалары буларак кулланылды.Тар сканерлау өчен энергия 0,05 эВ адым белән 20 eV иде.UV күренгән төбәктә диффуз чагылдыру спектроскопиясе Cary 5000 спектрометрында (Вариан, АКШ) 10–80 ° сканер диапазонында стандарт барий сульфат тәлинкәсе белән башкарылды.
Бу эштә 304 дат басмас корычның составы (авырлыгы процент) 0,08 С, 1,86 Мн, 0,72 Си, 0.035 П, 0.029 с, 18,25 Кр, 8,5 Ни, калганнары Fe.10 мм х 10 мм х 10 мм 304 дат басмас корыч, эпокси 1 см2 ачыкланган өслек мәйданы.Аның өслеге 2400 грит кремний карбид комбинаты белән комланган һәм этанол белән юылган.Соңрак дат басмаган корыч 5 минут эчендә деонизацияләнгән суда ясалган, аннары мичтә сакланган.
OCP экспериментында 304 дат басмаган корыч һәм Ag / NiS / TiO2 фотоанод коррозия күзәнәгенә һәм фотоанод күзәнәгенә урнаштырылды (2 нче рәсем).Коррозия күзәнәге 3,5% NaCl эремәсе белән тутырылды, һәм 0,25 M Na2SO3 фотоанод күзәнәгенә тишек тозагы итеп салынды.Ике электролит катнашмадан нафтол мембранасы ярдәмендә аерылды.OCP электрохимик эш станциясендә үлчәнде (P4000 +, АКШ).Белешмә электрод туенган каломель электроды (SCE) иде.Яктылык чыганагына яктылык чыганагы (ксенон лампасы, PLS-SXE300C, Poisson Technologies Co., Ltd.) һәм киселгән тәлинкә урнаштырылды, күренгән яктылык кварц пыяла аша фотоанодка үтәргә мөмкинлек бирде.304 дат басмас корыч электрод фотоанодка бакыр чыбык белән тоташтырылган.Эксперимент алдыннан, 304 дат басмаган корыч электрод 3,5% NaCl эремәсенә 2 сәг.Эксперимент башында, яктылык кабызылганда һәм сүнгәндә, фотоанодның дулкынланган электроннары чыбык аша 304 дат басмас корыч өслегенә барып җитәләр.
Фотокурцент тыгызлыгы буенча экспериментларда 304SS һәм Ag / NiS / TiO2 фотоанодлар коррозия күзәнәкләренә һәм фотоанод күзәнәкләренә урнаштырылды (3 нче рәсем).Фотокурент тыгызлыгы OCP белән бер үк көйләүдә үлчәнде.304 дат басмаган корыч белән фотоанод арасында фотокурцентр тыгызлыгын алу өчен, потенциостат 304 дат басмаган корычны һәм фотоанодны поляризацияләнмәгән шартларда тоташтыру өчен нульгә каршы амметр буларак кулланылды.Моның өчен, эксперименталь көйләүдәге белешмә һәм счетчик электродлар кыска схемага әйләнде, шуңа күрә электрохимик эш станциясе чын ток тыгызлыгын үлчәя алырлык нульгә каршы амметр булып эшләде.304 дат басмаган корыч электрод электрохимик эш станциясе җиренә тоташтырылган, һәм фотоанод эшче электрод кыскычка тоташтырылган.Эксперимент башында, яктылык кабызылганда һәм сүнгәндә, фотоанодның дулкынланган электроннары чыбык аша 304 дат басмас корыч өслегенә барып җитәләр.Бу вакытта 304 дат басмас корыч өслегендә фотоэлемент тыгызлыгының үзгәрүе күзәтелә.
304 дат басмаган корычта нанокомпозитларның катодик саклану күрсәткечләрен өйрәнү өчен, 304 дат басмас корыч һәм нанокомпозитларның фотоионизация потенциалының үзгәрүе, шулай ук ​​нанокомпозитлар һәм 304 дат басмас корычлар арасындагы фотонизация агымының тыгызлыгы үзгәртелде.
Инҗирдә.4 ачык яктылык нурланышында һәм караңгы шартларда 304 дат басмаган корыч һәм нанокомпозитларның ачык схема потенциалындагы үзгәрешләрне күрсәтә.Инҗирдә.4а ачык схема потенциалына чуму белән NiS чүпләү вакытының тәэсирен күрсәтә, инҗир.4б көмеш селитраның концентрациясенең фотородукция вакытында ачык схема потенциалына тәэсирен күрсәтә.Инҗирдә.4а күрсәтә, 304 дат басмас корычка бәйләнгән NiS / TiO2 нанокомпозитның ачык схемасы потенциалы никель сульфид композиты белән чагыштырганда лампа кабызылган вакытта сизелерлек кими.Моннан тыш, ачык схема потенциалы саф TiO2 нановирларына караганда тискәре, бу никель сульфид композиты күбрәк электроннар чыгара һәм TiO2 фотокатодларын саклау эффектын яхшырта.Ләкин, экспозиция ахырында, йөкле булмаган потенциал тотрыксыз корычның йөкләү потенциалына тиз күтәрелә, бу никель сульфидның энергия саклау эффектының юклыгын күрсәтә.Чумдырылу цикллары санының ачык схема потенциалына тәэсире 4а рәсемдә күзәтелергә мөмкин.6-ны чүпләү вакытында, нанокомпозитның экстремаль потенциалы туенган каломель электродына караганда -550 мВка җитә, һәм 6 факторда урнаштырылган нанокомпозит потенциалы башка шартларда нанокомпозитныкыннан шактый түбән.Шулай итеп, 6 чүпләү циклыннан соң алынган NiS / TiO2 нанокомпозитлары 304 дат басмас корыч өчен иң яхшы катодик саклауны тәэмин иттеләр.
NiS / TiO2 нанокомпозитлары (a) һәм Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары (b) белән 304 дат басмас корыч электродларның OCP үзгәреше (λ> 400 nm).
Инҗирдә күрсәтелгәнчә.4б, 304 дат басмаган корычның ачык схемасы һәм Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары яктылыкка төшкәндә сизелерлек кимеде.Көмеш нанопартикларның өслеген чүпләгәннән соң, ачык схема потенциалы саф TiO2 нановирлары белән чагыштырганда сизелерлек кимеде.NiS / TiO2 нанокомпозитының потенциалы тискәре, бу TiO2ның катодик саклагыч эффектының Ag нанопартиклары урнашканнан соң сизелерлек яхшыруын күрсәтә.Ачык схема потенциалы экспозиция ахырында тиз арта, һәм туенган каломель электрод белән чагыштырганда, ачык схема потенциалы -580 мВка җитә ала, бу 304 дат басмас корычтан (-180 мВ) түбән иде.Бу нәтиҗә нанокомпозитның көмеш кисәкчәләр аның өслегенә салынганнан соң искиткеч энергия саклау эффектына ия булуын күрсәтә.Инҗирдә.4b шулай ук ​​көмеш селитраның концентрациясенең ачык схема потенциалына тәэсирен күрсәтә.Көмеш селитраның 0,1 М концентрациясендә, туенган каломель электродына карата чикләү потенциалы -925 мВка җитә.4 куллану циклыннан соң, потенциал нанокомпозитның искиткеч тотрыклылыгын күрсәтүче беренче кушымтадан соң дәрәҗәдә калды.Шулай итеп, 0,1 М көмеш селитраның концентрациясендә, Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты 304 дат басмас корычта иң яхшы катодик саклагыч эффектка ия.
TiO2 нановирлары өслегендә NiS чүпләнеше NiS чүпләү вакыты арту белән әкренләп яхшыра.Күренгән яктылык нановир өслегенә бәрелгәндә, никель сульфидның актив сайтлары электроннар чыгарырга дулкынланалар, һәм фотоионизация потенциалы тагын да кими.Ләкин, никель сульфид нанопартиклары артык өскә салынгач, дулкынланган никель сульфид кими, бу яктылыкның үзләштерүенә ярдәм итми.Көмеш кисәкчәләр өскә салынганнан соң, көмеш кисәкчәләрнең плазмон резонансы эффекты аркасында барлыкка килгән электроннар тиз арада 304 дат басмас корыч өслегенә күчереләчәк, нәтиҗәдә искиткеч катодик саклану эффекты барлыкка килә.Көмеш кисәкчәләр бик күп җиргә салынгач, көмеш кисәкчәләр фотоэлектроннар һәм тишекләр өчен рекомбинация ноктасына әверелә, бу фотоэлектроннар барлыкка килүгә булышмый.Ахырда, Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары 0,1 М көмеш селитрасы астында 6 катлы никель сульфид чүпләнгәннән соң 304 дат басмас корыч өчен иң яхшы катодик саклауны тәэмин итә ала.
Фотокурент тыгызлыгы кыйммәте фотогенерацияләнгән электроннарның һәм тишекләрнең аергыч көчен күрсәтә, һәм фотокурент тыгызлыгы никадәр зур булса, фотогенерацияләнгән электроннарның һәм тишекләрнең аеру көче көчлерәк.NiS фотокаталитик материаллар синтезында материалларның фотоэлектрик үзлекләрен яхшырту һәм тишекләрне аеру өчен киң кулланылганын күрсәтүче бик күп тикшеренүләр бар15,16,17,18,19,20.Чен һ.б.NiS15 белән бергә үзгәртелгән асыл металлсыз графен һәм g-C3N4 композитларын өйрәнделәр.Modifiedзгәртелгән g-C3N4 / 0,25% RGO / 3% NiS фотокуррентының максималь интенсивлыгы 0,018 μA / см2.Чен һ.б.CdSe-NiS якынча 10 µA / cm2.16 фотокурцент тыгызлыгы белән өйрәнде.Лю һ.б.15 µA / cm218 фотокурент тыгызлыгы булган CdS @ NiS композитын синтезлады.Ләкин, фотокатодны саклау өчен NiS куллануы әле хәбәр ителмәгән.Безнең тикшерүдә TiO2 фотокурцентр тыгызлыгы NiS модификациясе белән сизелерлек артты.Инҗирдә.5 304 дат басмас корычның һәм нанокомпозитларның фотокурцент тыгызлыгында күренгән яктылык шартларында һәм яктыртылмыйча үзгәрешләр күрсәтә.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.5а, NiS / TiO2 нанокомпозитының фотокурент тыгызлыгы яктылык кабызылган вакытта тиз арта, һәм фотокурцент тыгызлыгы уңай, бу электроннарның нанокомпозиттан өскә электрохимик эш станциясе аша агымын күрсәтә.304 дат басмас корыч.Никель сульфид композитлары әзерләнгәннән соң, фотокурент тыгызлыгы саф TiO2 нановирларына караганда зуррак.NiS фотокуррент тыгызлыгы 220 μA / см2га җитә, бу TiO2 нановирларына караганда (32 μA / см2) 6,8 тапкырга югарырак, NiS чумдырылганда һәм 6 тапкыр урнаштырылганда.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.5б, Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты һәм 304 дат басмас корыч арасындагы фотокурент тыгызлыгы ксенон лампасы астында кабызылган саф TiO2 һәм NiS / TiO2 нанокомпозиты белән чагыштырганда зуррак иде.Инҗирдә.5б рәсемдә шулай ук ​​AgNO концентрациясенең фотородукция тыгызлыгындагы фотокрентр тыгызлыгына тәэсире күрсәтелгән.Көмеш селитраның 0,1 М концентрациясендә, аның фотокурент тыгызлыгы 410 μA / см2га җитә, бу TiO2 нановирларына караганда (32 μA / см2) 12,8 тапкырга һәм NiS / TiO2 нанокомпозитларына караганда 1,8 тапкырга югарырак.Ag / NiS / TiO2 нанокомпозит интерфейсында гетероункцияле электр кыры барлыкка килә, бу фотогенерацияләнгән электроннарны тишекләрдән аерырга ярдәм итә.
304 дат басмаган корыч электродның фотокурент тыгызлыгындагы үзгәрешләр (a) NiS / TiO2 нанокомпозиты һәм (b) Ag / NiS / TiO2 нанокомпозиты белән һәм яктыртылмыйча (λ> 400 nm).
Шулай итеп, 0,1 М концентрацияләнгән көмеш селитрасында 6 цикллы никель сульфид суга чумганнан соң, Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары һәм 304 дат басмас корыч арасындагы фотокурент тыгызлыгы 410 μA / см2 җитә, бу туенган каломельнекеннән югарырак.электродлар -925 мВка җитә.Бу шартларда Ag / NiS / TiO2 белән кушылган 304 дат басмас корыч иң яхшы катодик саклауны тәэмин итә ала.
Инҗирдә.6 оптималь шартларда саф титан диоксиды нановирларының, составлы никель сульфид нанопартикларының һәм көмеш нанопартикларның электрон микроскоп рәсемнәрен күрсәтә.Инҗирдә.6а, d бер этаплы анодизация белән алынган саф TiO2 нановирларын күрсәтәләр.Титан диоксиды нановирларының өслек бүленеше бертөрле, нановирларның структуралары бер-берсенә якын, һәм күзәнәк күләмен бүлү бертөрле.6б һәм e рәсемнәр - титан диоксидының электрон микрографлары, 6 тапкыр импреграцияләнгәннән һәм никель сульфид композитлары тупланганнан соң.Электрон микроскопик рәсемнән 6e рәсемдә 200,000 тапкыр зурланган, никель сульфид композицион нанопартикларның чагыштырмача бертөрле булуын һәм диаметры якынча 100-120 нм зурлыктагы зур кисәкчәләрнең зурлыгын күрергә мөмкин.Кайбер нанопартиклар нановирларның киңлек позициясендә күзәтелергә мөмкин, һәм титан диоксиды нановирлары ачык күренә.Инҗирдә.6c, f NiS / TiO2 нанокомпозитларының электрон микроскопик рәсемнәрен AgNO концентрациясендә 0,1 М күрсәтә. Фигуралар белән чагыштырганда.6б һәм инҗир.6е, инҗир.6с һәм инҗир.6f шуны күрсәтә: Ag нанопартиклары составлы материал өслегендә урнашкан, Ag нанопартиклары диаметры якынча 10 нм булган бертөрле таралган.Инҗирдә.7 Ag / NiS / TiO2 нанофильмнарының кисемтәсен күрсәтә, AgNO3 концентрациясендә 0,1 М концентрациясендә NiS батыруның 6 циклына дучар була.Шулай итеп, никель һәм көмеш сульфид нанопартиклары TiO2 нановирлары өслегендә җыелалар.
Чиста TiO2 (a, d), NiS / TiO2 нанокомпозитлары, 6 цикллы NiS батуы (b, e) һәм Ag / NiS / NiS, 6 цикллы NiS батуы 0,1 M AgNO3 SEM TiO2 нанокомпозитлары (c, e).
Ag / NiS / TiO2 нанофильмнарның кисемтәсе, AgNO3 концентрациясендә 0,1 М.
Инҗирдә.8 Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары өслегендә элементларның өслек бүленешен күрсәтә, 0,1 М көмеш селитрасы концентрациясендә никель сульфидының 6 циклыннан алынган нанокомпозитлар, элементларның өслек бүленеше Ti, O, Ni, S һәм Ag ачыкланганын күрсәтә.энергия спектроскопиясен кулланып.Эчтәлек ягыннан Ti һәм O таратуда иң еш очрый торган элементлар, Ni һәм S якынча бер үк, ләкин аларның эчтәлеге Ag-тан күпкә түбән.Моннан тыш, составлы көмеш нанопартикларның күләме никель сульфидныкыннан күбрәк булуын исбатларга мөмкин.Elementир өстендә элементларның бердәм бүленеше никель һәм көмеш сульфидның TiO2 нановирлары өслегендә бертөрле бәйләнгәнлеген күрсәтә.Рентген фотоэлектрон спектроскопик анализ өстәмә матдәләрнең конкрет составын һәм бәйләү торышын анализлау өчен үткәрелде.
Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының элементларын (Ti, O, Ni, S, Ag) AgNO3 концентрациясендә 0,1 М концентрациясендә NiS батыруның 6 циклы өчен тарату.
Инҗирдә.9-нчы рәсемдә Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының XPS спектры күрсәтелгән, 6 цикллы никель сульфид чүпләнеше ярдәмендә 0,1 М AgNO3 чумдырылу, инҗир.9а - тулы спектр, калган спектрлар - элементларның югары резолюция спектры.9а рәсемендәге тулы спектрдан күренгәнчә, нанокомпозитта Ti, O, Ni, S, Ag үзләштерүнең иң югары нокталары табылган, бу биш элементның барлыгын раслый.Тест нәтиҗәләре EDS нигезендә булды.Шигырь 9адагы артык чокыр - үрнәкнең бәйләүче энергиясен төзәтү өчен кулланылган углерод чокы.Инҗирдә.9b Ti-ның югары резолюцияле энергия спектрын күрсәтә.2p орбиталларының үзләштерү биеклеге 459.32 һәм 465 eV урнашкан, бу Ti 2p3 / 2 һәм Ti 2p1 / 2 орбиталларының үзләштерүенә туры килә.Ике үзләштерү биеклеге титанның Ti4 + валентлыгына ия булуын раслый, бу TiO2дагы Ti белән туры килә.
Ag / NiS / TiO2 үлчәүләренең XPS спектры һәм Ti2p (b), O1s (c), Ni2p (d), S2p (e), һәм Ag 3d (f) югары резолюцияле XPS спектры.
Инҗирдә.9d Ni 2p орбиталы өчен дүрт үзләштерү чокы булган югары резолюцияле Ni энергия спектрын күрсәтә.856 һәм 873.5 eV сеңдерүнең иң югары ноктасы Ni 2p3 / 2 һәм Ni 2p1 / 2 8.10 орбиталларына туры килә, анда үзләштерүнең иң югары ноктасы NiSныкы.881 һәм 863 eV сеңдерүнең иң югары ноктасы никель селитрасы өчен һәм үрнәк әзерләгәндә никель селитрасы реагенты аркасында барлыкка килә.Инҗирдә.9e югары резолюция S-спектрын күрсәтә.S 2p орбиталларының үзләштерү биеклеге 161.5 һәм 168.1 eV урнашкан, бу S 2p3 / 2 һәм S 2p1 / 2 орбиталларына туры килә, 21, 22, 23, 24. Бу ике биек никель сульфид кушылмаларына карый.169.2 һәм 163,4 eV үзләштерү иң югары натрий сульфид реагенты өчен.Инҗирдә.9f югары резолюцияле Ag спектрын күрсәтә, анда көмешнең 3d орбиталы үзләштерү чокы тиешенчә 368.2 һәм 374.5 eV урнашкан, һәм ике үзләштерү чокы Ag 3d5 / 2 һәм Ag 3d3 / 212, 13. Бу ике урында иң югары көмеш нанопартикларның элемент көмеш хәлендә булуын раслый.Шулай итеп, нанокомпозитлар нигездә Ag, NiS һәм TiO2 тәшкил итә, алар рентген фотоэлектрон спектроскопия белән билгеләнде, бу никель һәм көмеш сульфид нанопартикларының TiO2 нановирлары өслегендә уңышлы берләшкәнен исбатлады.
Инҗирдә.10 яңа әзерләнгән TiO2 нановирларының, NiS / TiO2 нанокомпозитларының һәм Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының UV-VIS диффузия чагылдыру спектрын күрсәтә.Рәсемнән күренеп тора, TiO2 нановирларының үзләштерү бусагасы якынча 390 нм, һәм үзләштерелгән яктылык, нигездә, ультрафиолет өлкәсендә тупланган.Рәсемнән күренеп тора, 21, 22 титан диоксиды нановирлары өслегендә никель һәм көмеш сульфид нанопартиклары кушылганнан соң, сеңгән яктылык күренгән яктылык өлкәсенә тарала.Шул ук вакытта, нанокомпозит UV сеңдерүне арттырды, бу никель сульфидның тар диапазоны белән бәйле.Тасма аермасы таррак, электрон күчү өчен энергия киртәсе түбәнрәк һәм яктылык куллану дәрәҗәсе югарырак.NiS / TiO2 өслеген көмеш нанопартиклар белән кушканнан соң, үзләштерү интенсивлыгы һәм якты дулкын озынлыгы сизелерлек артмады, күбесенчә көмеш нанопартиклар өслегендә плазмон резонансының тәэсире аркасында.TiO2 нановирларының үзләштерү дулкын озынлыгы композицион NiS нанопартикларының тар диапазоны белән чагыштырганда сизелерлек яхшырмый.Йомгаклап әйткәндә, титан диоксиды нановирлары өслегендә составлы никель сульфид һәм көмеш нанопартиклардан соң, аның яктылык үзләштерү характеристикалары шактый яхшыра, һәм яктылыкның үзләштерү диапазоны ультрафиолеттан күренгән яктылыкка кадәр киңәйтелә, бу титан диоксиды нановирларының куллану тизлеген яхшырта.фотоэлектроннар ясау сәләтен яхшырта торган яктылык.
Яңа TiO2 нановирларының UV / Vis диффузия чагылдыру спектры, NiS / TiO2 нанокомпозитлары, һәм Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары.
Инҗирдә.11 күренеп торган яктылык нурлары астында Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының фотохимик коррозиягә каршы тору механизмын күрсәтә.Көмеш нанопартикларның, никель сульфидның һәм титан диоксидының үткәрү полосасының потенциаль бүленешенә нигезләнеп, коррозиягә каршы тору механизмының мөмкин картасы тәкъдим ителә.Наносилверның үткәрү полосасы потенциалы никель сульфид белән чагыштырганда тискәре, һәм никель сульфидының үткәрү полосасы потенциалы титан диоксиды белән чагыштырганда тискәре булганга, электрон агым юнәлеше якынча Ag → NiS → TiO2 → 304 дат басмас корыч.Нанокомпозит өслегендә яктылык нурлангач, наносилверның плазмон резонансы эффекты аркасында наносилвер тиз фотогенерацияләнгән тишекләр һәм электроннар барлыкка китерә ала, һәм фотогенерацияләнгән электроннар дулкынлану аркасында валентлык полосасы позициясеннән тиз үткәрү полосасы позициясенә күчә.Титан газы һәм никель сульфид.Көмеш нанопартикларның үткәрүчәнлеге никель сульфидныкына караганда тискәре булганлыктан, көмеш нанопартикларның TS электроннары тиз арада никель сульфидының ТСына әверелә.Никель сульфидының үткәрү потенциалы титан диоксиды белән чагыштырганда тискәре, шуңа күрә никель сульфид электроннары һәм көмешнең үткәрүчәнлеге титан диоксиды КБда тиз туплана.Генерацияләнгән фотогенерацияләнгән электроннар титан матрицасы аша 304 дат басмас корыч өслегенә барып җитәләр, һәм баетылган электроннар 304 дат басмаган корычның катод кислородын киметү процессында катнашалар.Бу процесс катодик реакцияне киметә һәм шул ук вакытта 304 дат басмаган корычның анодик эретү реакциясен бастыра, шуның белән 304 дат басмаган корычның катодик яклавын тормышка ашыра. Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитында электр кыры барлыкка килү аркасында, нанокомпозитның үткәргеч потенциалы тагын да эффектив позициягә күчә.
Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларының фотоэлектрохимик коррозиягә каршы процессының схематик схемасы.
Бу эштә никель һәм көмеш сульфид нанопартиклары TiO2 нановирлары өслегендә гади чумдыру һәм фотородукция ысулы белән синтезланган.304 дат басмаган корычта Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитларын катодик саклау буенча тикшеренүләр сериясе үткәрелде.Морфологик үзенчәлекләргә, составына анализ ясап, яктылыкның үзләштерү үзенчәлекләренә анализ ясап, түбәндәге төп нәтиҗәләр ясалды:
6 никель сульфидының импрегнация-чүпләү цикллары һәм 0,1 мол / л фотородукция өчен көмеш селитраның концентрациясе белән, нәтиҗәдә Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары 304 дат басмаган корычка яхшырак катодик саклагыч эффект күрсәттеләр.Туенган каломель электроды белән чагыштырганда, саклау потенциалы -925 мВ, саклау токы 410 μA / см2 җитә.
Ag / NiS / TiO2 нанокомпозит интерфейсында гетероункцияле электр кыры барлыкка килә, бу фотогенерланган электроннарның һәм тишекләрнең аеру көчен яхшырта.Шул ук вакытта яктылыкны куллану эффективлыгы арта һәм яктылыкны үзләштерү диапазоны ультрафиолет өлкәсеннән күренгән төбәккә кадәр киңәйтелә.Нанокомпозит 4 циклдан соң да яхшы тотрыклылык белән элеккеге халәтен саклап калачак.
Эксперименталь рәвештә әзерләнгән Ag / NiS / TiO2 нанокомпозитлары бердәм һәм тыгыз өслеккә ия.Никель сульфид һәм көмеш нанопартиклар TiO2 нановирлары өслегендә бертөрле кушылалар.Композит кобальт феррит һәм көмеш нанопартиклар югары чисталыкка ия.
Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN 3% NaCl эремәләрендә углерод корыч өчен TiO2 фильмнарының фотокатодик саклау эффекты. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN 3% NaCl эремәләрендә углерод корыч өчен TiO2 фильмнарының фотокатодик саклау эффекты. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Эффект фотокатодной защиты пленок TiO2 для углеродистой стали в 3% растворах NaCl. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN 3% NaCl эремәләрендә углерод корыч өчен TiO2 фильмнарының фотокатод саклау эффекты. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜% 3% NaCl 溶液 中 对 碳钢 光阴 极。。。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜% 3% NaCl 溶液 中 对 碳钢 光阴 极。。。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Фотокатодная защита углеродистой стали чимк плимками TiO2 в 3% растворе NaCl. Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN 3% NaCl эремәсендә TiO2 нечкә пленкалар белән углерод корычтан фотокатод саклау.Электрохим.Acta 50, 3401–3406 (2005).
Ли, Дж., Лин, CJ, Лай, Й.К. Ли, Дж., Лин, CJ, Лай, Й.К.Ли, Дж., Лин, С.Ж., Лай, Й.К. Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG 花 状 纳米 N 掺杂 TiO2 薄膜 在 不锈钢 上 的。。。 Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG.Ли, Дж., Лин, С.Ж., Лай, Й.К.серфинг.технология 205, 557-564 (2010).
Чжоу, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. Нано размерлы TiO2 / WO3 каплауның фотогенерацияләнгән катод саклау үзенчәлекләре. Чжоу, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. Нано размерлы TiO2 / WO3 каплауның фотогенерацияләнгән катод саклау үзенчәлекләре.Чжоу, М.Ж., Зенг, ЗО һәм Чжун, Л. Чжоу, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米 TiO2 / WO3 涂层 的 光 生 阴极。。 Чжоу, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米 TiO2 / WO3 涂层 的 光 生 阴极。。Чжоу М.Ж., Зенг ЗО һәм Чжон Л.корос.фән.51, 1386–1397 (2009).
Парк, Х., Ким, KY & Choi, W. Ярымүткәргеч фотоанод ярдәмендә металл коррозиясен профилактикалау өчен фотоэлектрохимик алым. Парк, Х., Ким, KY & Choi, W. Ярымүткәргеч фотоанод ярдәмендә металл коррозиясен профилактикалау өчен фотоэлектрохимик алым.Парк, Х., Ким, К.Я.һәм Чой, V. Ярымүткәргеч фотоанод ярдәмендә металл коррозиясен профилактикалауга фотоэлектрохимик караш. Парк, Х., Ким, KY & Choi, W. 使用 半导体 光。。。。 Парк, Х., Ким, KY & Choi, W.Парк Х., Ким К.һәм Choi V. Ярымүткәргеч фотоанодлар ярдәмендә металлларның коррозиясен булдырмау өчен фотоэлектрохимик ысуллар.Дж. Физика.Химик.V. 106, 4775–4781 (2002).
Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантбери, Д. Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантбери, Д. Шен, GX, Чен, ЙК, Лин, Л., Лин, Дж. & Скантбербери, Д. Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантбери, Д. Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантлбери, Д. 疏水 纳米 二 氧化钛。。。。 Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантлбери, Д. Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантбери, Д. Шен, GX, Чен, YC, Лин, Л., Лин, CJ & Скантбери, Д.Электрохим.Acta 50, 5083–5089 (2005).
Yunн, Х., Ли, Дж. Yunн, Х., Ли, Дж.Yunн, Х., Ли, Дж., Чен, Х.Б. Yunн, Х., Ли, Дж., Чен, HB & Лин, CJ N 、 S 和 Cl 改性 纳米 二 氧化钛。。。 Yunн, Х., Ли, Дж., Чен, HB & Лин, CJ N 、 S 和 Cl Yunн, Х., Ли, Дж., Чен, Х.Б. Yunн, Х., Ли, Дж.Электрохим.Том 52, 6679–6685 (2007).
Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В. Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В. Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В. Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В. Чжу, ЙФ, Дю, РГ, Чен, В., iи, HQ & Лин, CJ 溶胶 - 凝胶 和 水 热 法制。。。。 Чжу, ЯФ, Дю, РГ, Чен, В., iи, HQ & Лин, CJ.Саклаучы үзлекләре 消 铺 - 铲 和 水 The of protective The protective of protective of of of. Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В., iи, HQ & Лин, Дж. Чжу, Й.Ф., Дю, РГ, Чен, В.Электрохимия.аралашу 12, 1626–1629 (2010).
Ли, Дж, Ким, С.И., Парк, СМ & Канг, М. Ли, Дж, Ким, С.И., Парк, СМ & Канг, М.Ли, Дж, Ким, С.И., Парк, СМ, һәм Канг, М. Ли, Дж, Ким, SI, Парк, СМ & Канг, М. 一种 pn 异质 结 NiS 化 i TiO2 光 催化 系统 ， 用于 Ли, Дж, Ким, С.И., Парк, СМ & Канг, М.Ли, Дж, Ким, С.И., Парк, СМ, һәм Канг, М.керамика.Тәрҗемә итү.43, 1768–1774 (2017).
Ван, QZ һ.б.CuS һәм NiS TiO2 фотокаталитик водород эволюциясен көчәйтү өчен кокатализатор ролен башкара.Тәрҗемә итү.Дж. Хидро.Энергия 39, 13421–13428 (2014).
Лю, Y .. Лю, Y ..Лю, Y .. Лю, Y. & Тан, С. 通过 表面 负载 NiS 纳米 增强 i TiO2 纳米 片 薄膜 上。。。 Лю, Y. & Тан, С.Лю, Y ..las.Дж. Физика.Химик.90, 1042-1048 (2016).
Huang, XW & Liu, ZJ Анодизация һәм химик оксидлаштыру ысуллары белән әзерләнгән Ti - O нигезендәге нановир фильмнарының структурасын һәм үзлекләрен чагыштырма өйрәнү. Huang, XW & Liu, ZJ Анодизация һәм химик оксидлаштыру ысуллары белән әзерләнгән Ti - O нигезендәге нановир фильмнарының структурасын һәм үзлекләрен чагыштырма өйрәнү. Хуанг, XW & Лю, ZJ Сравнительное исследование кыры и свойств пленок нанопро адов на основе Ti-O, полученных методами анодированя һәм химеческого оксисления. Huang, XW & Liu, ZJ Анодизация һәм химик оксидлаштыру ысуллары белән алынган Ti-O нановир фильмнарының структурасын һәм үзлекләрен чагыштырма өйрәнү. Хуанг, XW & Лю, ZJ 阳极 i i Ti-O 基纳米 i 的 结构。。。 Huang, XW & Liu, ZJ 阳极 оксидлашу 法 和 химикоксидация 法 әзерләү i Ti-O 基基基 线 线 нечкә кино структурасы 和 милек 的 чагыштырма тикшеренүләр. Хуанг, XW & Лю, З.Ж. Сравнительное исследование кыгы һәм свойств чанких пленок из нанопроволоки на основе Ti-O, полученных анодированием һәм химчеческим оксислением. Huang, XW & Liu, ZJ Анодизация һәм химик оксидлаштыру белән әзерләнгән Ti-O нановир нечкә фильмнарының структурасын һәм үзлекләрен чагыштырма өйрәнү.Дж. Алма матер.фән технологиясе 30, 878–883 (2014).
Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й. Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й. Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag һәм SnO2 304SS күренеп торган яктылыкта саклану өчен TiO2 фотосенодлары. Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й. Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й. Ли, Х., Ван, XT, Лю, Й.корос.фән.82, 145-153 (2014).
Вен, ЗХ, Ван, Н., Ван, Дж. Вен, ЗХ, Ван, Н., Ван, Дж.Вен, З.Х., Ван, Н. Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag 和 CoFe2O4 共 敏 i TiO2 纳米 线 ， 用于 在 下 4 304 SS 进行 光阴 极 保护 Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR AgВен, З.Х., Ван, Н.Тәрҗемә итү.Электрохимия.фән.13, 752–761 (2018).
Bu, YY & Ao, JP Фотоэлектрохимик катодик саклау ярымүткәргеч металл өчен нечкә фильмнарга күзәтү. Bu, YY & Ao, JP Металллар өчен ярымүткәргеч нечкә фильмнарны фотоэлектрохимик катодик саклауга күзәтү. Бу, YY & Ao, JP Обзор фотоэлектрххимческой катодной защиты абких полупро кинниковых пленок для кинов. Bu, YY & Ao, JP Фотоэлектрохимик катодик металл өчен ярымүткәргеч нечкә фильмнарны саклау. Бу, YY & Ao, JP 金属 光电 化学 阴极 半导体。。 Bu, YY & Ao, JP металлизация 光 电视 光阴 极 电影。。。 Бу, YY & Ao, JP Обзор металлической фотоэлектрххимческой катодной защиты адких полупро аникниковых пленок. Bu, YY & Ao, JP Нечкә ярымүткәргеч фильмнарның металл фотоэлектрохимик катодик саклануына күзәтү.Яшел энергия мохите.2, 331–362 (2017).