[发明专利]TiO2

说明书

本发明提供了一种TiO₂/WO₃纳米复合膜的制备方法，包括：将钛箔超声清洗，得到钛基体试样；用氟化铵、丙三醇与水配制第一电解质溶液；以钛基体试样为阳极，铂片为阴极，在第一电解质溶液中，进行阳极氧化反应；在阳极氧化反应结束后，将在阳极上制备的样品用去离子水清洗，干燥后于马弗炉中煅烧，在钛基体试样表面制备得TiO₂纳米管阵列膜；以表面覆盖有TiO₂纳米管阵列膜的钛基体试样为阴极，铂片为阳极，恒电位沉积制备得TiO₂/WO₃纳米复合膜。通过本发明的技术方案，制备出的TiO₂/WO₃纳米复合膜具有良好的光电效应和储能性能，光照和暗态下都对金属，尤其是不锈钢表现出良好的光生阴极保护效应。

技术领域

本发明涉及金属腐蚀与防护技术领域，具体而言，涉及一种TiO₂/WO₃纳米复合膜的制备方法。

背景技术

金属腐蚀给我国国民经济造成了每年数万亿元的巨大损失，约占当年国内生产总值(GDP)的3.34％，而且还涉及到人身安全、资源浪费、环境污染等重大的经济和社会问题。至今，大量防腐蚀技术被广泛应用，为国民经济建设发挥着巨大作用。阴极保护是电化学保护技术一种，其原理是通过外界手段对被保护金属施加电流或外加阳极，使其成为阴极而被保护。但传统阴极保护需要牺牲阳极或消耗电能。

对防腐蚀而言，光生阴极保护技术从根本上解决了金属腐蚀带来的能源和环境问题，此技术值得深入研究与推广应用。但是，由于受到昼夜、季节、气候等自然条件的影响，且太阳能辐射具有不连续性和间歇性，纯 TiO₂膜应用于金属材料防腐蚀时存在以下技术缺陷：

(1)TiO₂膜只能吸收波长小于387nm的紫外光，其仅占太阳光的 4-5％，对可见光无吸收，无法充分利用太阳能。

(2)TiO₂半导体光生电子与空穴复合率较高，光电转换效率较低。

(3)由光照转为暗态时，无电子迁移，无法向被保护金属提供持续阴极电流，阴极保护难以维持。

因此，如何解决储能问题，将晴朗白天的太阳能尽量储存起来在夜间或阴雨天使用，实现暗态条件下对金属的持续保护，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种TiO₂/WO₃纳米复合膜的制备方法，以阳极氧化法在钛箔表面制备的TiO₂纳米管列膜为基础，采用电沉积技术在TiO₂纳米线表面包覆一层具有电子存储功能的WO₃纳米颗粒，得到储能型的TiO₂/WO₃纳米复合膜，具有良好的光电转换效应，能够作为复合光阳极对金属提供光生阴极保护，而且暗态时，可以释放电子，持续对金属进行阴极保护。