AgBiS 2 /TiO 2 纳米复合材料的制备及其光生阴极保护性能研究

发布时间：2021-01-11 09:08

　　为了开发一种更加清洁、高效、价廉、低耗能的阴极防护材料,通过电化学阳极氧化法和连续离子层吸附反应法制备了一种AgBiS₂/TiO₂纳米管阵列复合物材料。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）和紫外-可见漫反射（UV-vis DRS）分别表征了复合材料的化学组成、表面形貌以及光学吸收性能;通过电流密度、开路电位、Tafel极化曲线评价了AgBiS₂/TiO₂纳米管阵列薄膜复合材料的光电转化性能和光生阴极保护性能。结果表明:AgBiS₂修饰TiO₂纳米管阵列后的复合物薄膜,可见光照下表现出优异的光电化学性能,304不锈钢的开路电位从-183 mV（vs SCE,下同）降至约-950 mV,闭光后,电极电位可在-800 mV保持12 h以上。与纯TiO₂纳米阵列薄膜相比,AgBiS₂/TiO₂纳米复合物薄膜对304不锈钢在3.5%（质量分数） NaCl腐蚀介质中具... 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Ag Bi S2/Ti O2纳米复合物的XPS的全谱及Bi4f、Ag3d、S2s和Ti2p高分辨窄谱扫描XPS谱

AgBiS2/Ti O2纳米复合物的光电化学性能在0.1mol/L Na2SO4溶液中测试，试样为工作电极，铂电极作为辅助电极，甘汞电极(SCE)作为参比电极，测试的开/闭时间各为100 s。AgBiS2/Ti O2纳米复合物的光生阴极保护性能测试装置是由装有3.5%(质量分数)NaCl溶液的腐蚀池和装有0.1 mol/L Na2S溶液的光电池组成。2个电解池以Nafion膜连接，装置示意见图1。电化学测量采用三电极系统的电化学工作站(P4000+),304不锈钢测试电极和光电极之间用铜线连接作为工作电极。试验中的光源均为300 W高压氙灯，照射光源的波长为大于400 nm的可见光。2 结果与讨论

图2所制备的纯纳米管薄膜Ti O2和AgBiS2/Ti O2复合物的XRD谱。由图2可以看出，曲线a在2θ为25.3°、37.0°、37.9°、48.1°、53.7°、55.0°等位置出现衍射峰，这些衍射峰归属于锐钛矿相的Ti O2(JCPDS,21-1272)[23]，其余的峰是钛金属的衍射峰。曲线b的衍射峰除有曲线a的衍射峰外，在27.5°、31.6°、45.8°处出现立方晶型的AgBiS2(JCPDS,04-0699)[24]的特征衍射峰，分别对应AgBiS2面心立方形晶体的(111),(200),(220)晶面。曲线c的衍射峰和曲线b的衍射峰位置相似，但是AgBiS2的衍射峰强度增强。3条曲线中没有发现其他的峰，该结果初步说明AgBiS2成功地沉积在Ti O2表面并形成AgBiS2/Ti O2复合物。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2970492