WO3/碳点/TiO2复合纳米材料的制备及其光致阴极保护作用研究

作者：王超越; 徐鑫; 赵鹏杰; 崔骏^*

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2022, 49(04): 73-82.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2022.04.009

• 光致阴极保护
• WO3/碳点/TiO2
• Q235碳钢
• Z型异质结

采用两步阳极氧化法制备了TiO2纳米阵列(TNAs),然后分别采用浸泡法和电沉积法在TNAs表面负载碳点层和WO3层，得到WO3/碳点/TNAs复合纳米光阳极(TCW),并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对其进行了表征。采用紫外可见漫反射光谱法(UV-Vis DRS)和电化学方法测定了TCW光阳极的光吸收和电化学性能，并评价了在模拟海水溶液中TCW对Q235碳钢的光致阴极保护作用。结果显示：与TNAs相比，TCW的吸收边从紫外光区(384 nm)扩展至可见光区(426 nm),带隙宽度(Eg)从3.23 eV降低到2.91 eV,对光的吸收能力显著提升；可见光响应电流密度提高了6.85倍，达到157μA/cm2。将TCW光阳极与Q235碳钢阴极耦合后，阴极表面的稳态光响应电流密度达到101μA/cm2;与耦合前相比，其自腐蚀电位降低了0.41 V(vs. Ag/AgCl),电化学电流噪声(ECN)振幅增大，腐蚀过程受到明显抑制。以上结果表明TCW对Q235碳钢具有优异的光致阴极保护作用。

• 单位
  北京化工大学