Z型TiO2/Au/CdS异质结对304不锈钢的光生阴极保护效果研究

作者：许守武; 张红兵; 王镜淇; 张凯丽; 都俐俐; 巩大明; 卢贵武; 邱萍^*

来源：材料保护, 2023, 56(12): 58-104.

DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0289

• 304不锈钢
• TiO2纳米带
• Z型异质结
• TiO2/Au/CdS复合膜
• 光生阴极保护

为了提高TiO2对304不锈钢的光生阴极保护性能，采用阳极氧化法在Ti片表面制备TiO2纳米带，再使用离子溅射制备TiO2/Au,然后进一步使用连续离子层吸附反应法制备出Z型TiO2/Au/CdS异质结复合膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱对所制备膜层的晶体结构、表面形貌、元素分布、各元素的价态以及键能进行分析，使用分光光度计分析膜层的光学性质，使用电化学工作站测试膜层对304不锈钢的光生阴极保护性能。结果表明：TiO2/Au(10)/CdS复合膜对304不锈钢的光生阴极保护效果最好，其开路电位为-1.252 V (vs SCE),同时光生电流密度达到2.697 mA/cm2,是纯TiO2(0.185 mA/cm2)的14倍。TiO2复合Au和CdS后形成了Z型异质结，这种Z型电荷转移机制可以改变光生电子的迁移路径，能促进光生电子与空穴的分离，因此能够为304不锈钢提供有效的阴极保护。

• 单位
  中国石油大学（北京）; 长庆油田分公司第三采气厂