[发明专利]用于光生阴极保护的ZnIn

说明书

本发明公开了一种用于光生阴极保护的ZnIn₂S₄/TiO₂纳米管复合膜光阳极的制备方法，制备方法，包括如下步骤：1)以抛光、清洗后的钛基体为阳极，以铂为对电极，在NH₄F的乙二醇水溶液中进行阳极氧化后，煅烧，即在钛基体表面制得TiO₂纳米管阵列膜；所述NH₄F的乙二醇水溶液中，NH₄F、水和乙二醇的质量比为2：20‑30：400；煅烧的温度为450‑550℃，煅烧的时间为1‑2h；2)将Zn(NO₃)₂·6H₂O，InCl₃·4H₂O和C₂H₅NS溶于水中得到混合溶液，将步骤1)中制备的TiO₂纳米管阵列膜浸入混合溶液中，封装后煅烧，得到ZnIn₂S₄/TiO₂纳米管复合膜。该方法制备的ZnIn₂S₄/TiO₂纳米管复合膜具有良好的光电转化性能。

技术领域

本发明涉及用于光生阴极保护的纳米管复合膜光阳极，尤其是涉及一种用于光生阴极保护的ZnIn₂S₄/TiO₂纳米管复合膜光阳极的制备方法。

背景技术

随着海洋经济的不断发展，我们对海洋资源的需求日益增长，在海洋工程领域，金属材料的应用极为广泛。海上设备所使用的金属材料主要是钢铁，尤其是低碳钢和低合金钢，这是由于他们来源广泛、价格便宜、机械性能好、可焊接性及可加工型好等优点。然而钢铁在海洋环境中遭受到了严重的腐蚀，从而直接影响了海洋设施的使用寿命。如Q235碳钢和304不锈钢，在含有Cl^-的海水中耐蚀性仍然较差。因此，钢铁在海洋环境中的腐蚀机理和防腐蚀技术引起了研究者的广泛关注。

从上世纪90年代Yuan等(J.N.Yuan and S.Tsujikawa,Characterization ofsol-Gel-Derived TiO₂coatings and their photoeffects on copper substrates,Journal of the Electrochemical Society,142(1995):3444-3450)发现TiO₂涂层可以对铜产生阴极保护作用，TiO₂对金属的光生阴极保护研究就引起了腐蚀研究者的广泛关注。其基本原理是：在光照射下，TiO₂吸收一定能量的光子产生光生电子-空穴对，然后光生电子转移到被保护的金属表面，使其电位远低于自然腐蚀电位从而抑制其腐蚀反应，同时空穴被介质中的空穴捕获剂捕获。该技术是一种有效的保护技术，可以提高金属的耐蚀性能。因其不仅可以利用洁净的太阳能，而且半导体光阳极可以循环的使用，所以该技术具有广阔的发展前景。