| Bi2S3/CdSe共修饰TiO2纳米管膜的构建及其光电化学阴极保护效应 |
| Fabrication and Photoelectrochemical Cathodic Protection Effect of Bi2S3/CdSe Co-modified TiO2 Nanotube Film |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 王霞 | 厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005 | | | 官自超 | 厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005
中海油常州涂料化工研究院有限公司, 常州 213016 | | | 时海燕 | 厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005 | | | 金飘 | 厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005 | | | 刘国坤 | 厦门大学环境与生态学院, 近海海洋环境科学国家重点实验室, 厦门 361102 | guokunliu@xmu.edu.cn | | 杜荣归 | 厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005 | rgdu@xmu.edu.cn |
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| 摘要: 为获得良好光电化学性能的TiO2半导体复合膜，采用Bi2S3和CdSe对TiO2纳米管膜进行共修饰。以阳极氧化法在Ti表面先制备TiO2纳米管膜，再通过恒电流电沉积和连续离子层吸附反应在纳米管表面依次沉积CdSe和Bi2S3，构建了具有级联能带结构的Bi2S3/CdSe共修饰的TiO2纳米管复合膜。结果表明，Bi2S3/CdSe/TiO2纳米管复合膜对可见光吸收显著增强，光电化学性能大幅度提高。白光照射下，复合膜的光电流密度为670 μA·cm-2，达到了纯TiO2纳米管膜的17.6倍。Bi2S3/CdSe/TiO2复合膜作为光阳极可使0.5 mol·L-1 NaCl溶液中的403不锈钢的电位相对于腐蚀电位下降690 mV，显示出良好的光电化学阴极保护效应。 |
| 关键词: TiO2纳米管 Bi2S3 CdSe 光电化学阴极保护 不锈钢 |
| 基金项目: 国家重点研发计划（No.2018YFC0807201，2018YFC1602600）和国家自然科学基金（No.21573182）资助。 |
| Abstract: In this work, Bi2S3 and CdSe were used to modify a TiO2 nanotube film for obtaining a Bi2S3/CdSe/TiO2 composite film with enhanced photoelectrochemical performance. The TiO2 nanotube array film was fabricated on a Ti foil by anodic oxidation. CdSe was formed on the TiO2 nanotube film by constant current electrodeposition, and then Bi2S3 was prepared on the binary CdSe/TiO2 composite film by successive ionic layer adsorption and reaction to obtain a Bi2S3/CdSe co-modified TiO2 nanotube composite film with a cascade band structure. The results showed that the Bi2S3/CdSe/TiO2 nanotube composite film showed enhanced photoabsorption in the visible light range, and its photoelectrochemical performance was greatly improved. Under white light illumination, the photocurrent density of this ternary composite film reached 670 μA·cm-2, which was about 17.6 times that of the TiO2 nanotube film. The Bi2S3/CdSe/TiO2 composite film could provide excellent photoelectrochemical cathodic protection for 403 stainless steel (403SS) in a 0.5 mol·L-1 NaCl solution, and reduced the potential of 403SS by 690 mV relative to its corrosion potential. |
| Keywords: TiO2 nanotubes Bi2S3 CdSe photoelectrochemical cathodic protection stainless steel |
| 投稿时间：2021-12-20 修订日期：2022-03-08 |
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| 王霞,官自超,时海燕,金飘,刘国坤,杜荣归.Bi2S3/CdSe共修饰TiO2纳米管膜的构建及其光电化学阴极保护效应[J].无机化学学报,2022,38(5):861-872. |
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