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TiO2 एक अर्धचालक पदार्थ है जिसका उपयोग प्रकाशविद्युत रूपांतरण के लिए किया जाता है। प्रकाश के उपयोग को बेहतर बनाने के लिए, TiO2 नैनोवायरों की सतह पर निकल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकणों को एक सरल डिपिंग और फोटोरिडक्शन विधि द्वारा संश्लेषित किया गया। 304 स्टेनलेस स्टील पर Ag/NiS/TiO2 नैनोकंपोजिट्स की कैथोडिक सुरक्षात्मक क्रिया का अध्ययन किया गया है, और पदार्थों की आकृति विज्ञान, संरचना और प्रकाश अवशोषण विशेषताओं का अध्ययन किया गया है। परिणामों से पता चलता है कि जब निकल सल्फाइड संसेचन-अवक्षेपण चक्रों की संख्या 6 हो और सिल्वर नाइट्रेट फोटोरिडक्शन सांद्रता 0.1M हो, तो तैयार किए गए Ag/NiS/TiO2 नैनोकंपोजिट्स 304 स्टेनलेस स्टील के लिए सर्वोत्तम कैथोडिक सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।
हाल के वर्षों में सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके फोटोकैथोड संरक्षण के लिए एन-टाइप अर्धचालकों का अनुप्रयोग एक चर्चित विषय बन गया है। सूर्य के प्रकाश से उत्तेजित होने पर, अर्धचालक पदार्थ के वैलेंस बैंड (VB) से इलेक्ट्रॉन कंडक्शन बैंड (CB) में उत्तेजित होकर फोटोजेनरेटेड इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं। यदि अर्धचालक या नैनोकंपोजिट का कंडक्शन बैंड पोटेंशियल, बंधित धातु के सेल्फ-एचिंग पोटेंशियल से अधिक ऋणात्मक है, तो ये फोटोजेनरेटेड इलेक्ट्रॉन बंधित धातु की सतह पर स्थानांतरित हो जाते हैं। इलेक्ट्रॉनों के संचय से धातु का कैथोडिक ध्रुवीकरण होता है और संबंधित धातु को कैथोडिक संरक्षण प्राप्त होता है1,2,3,4,5,6,7। सैद्धांतिक रूप से अर्धचालक पदार्थ को एक गैर-बलिदान फोटोएनोड माना जाता है, क्योंकि एनोडिक अभिक्रिया स्वयं अर्धचालक पदार्थ को नष्ट नहीं करती है, बल्कि फोटोजेनरेटेड छिद्रों या अधिशोषित कार्बनिक प्रदूषकों के माध्यम से जल का ऑक्सीकरण, या फोटोजेनरेटेड छिद्रों को फंसाने के लिए संग्राहकों की उपस्थिति से ऐसा होता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अर्धचालक पदार्थ का कंडक्शन बैंड (CB) विभव, संरक्षित की जा रही धातु के संक्षारण विभव से अधिक ऋणात्मक होना चाहिए। तभी प्रकाश द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन अर्धचालक के कंडक्शन बैंड से संरक्षित धातु तक जा सकते हैं। फोटोकेमिकल संक्षारण प्रतिरोध अध्ययन व्यापक बैंड अंतराल (3.0-3.2ईवी)1,2,3,4,5,6,7 वाले अकार्बनिक एन-प्रकार अर्धचालक सामग्री पर केंद्रित हैं, जो केवल पराबैंगनी प्रकाश (< 400 एनएम) के प्रति प्रतिक्रियाशील होते हैं, जिससे प्रकाश की उपलब्धता कम हो जाती है। फोटोकेमिकल संक्षारण प्रतिरोध अध्ययन व्यापक बैंड अंतराल (3.0-3.2ईवी)1,2,3,4,5,6,7 वाले अकार्बनिक एन-प्रकार अर्धचालक सामग्री पर केंद्रित हैं, जो केवल पराबैंगनी प्रकाश (< 400 एनएम) के प्रति प्रतिक्रियाशील होते हैं, जिससे प्रकाश की उपलब्धता कम हो जाती है। Исследования стойкости к фотохимической коррозии были сосредоточены на неорганических полупроводниковых материалах n-типа с широкой запрещенной зоной (3,0–3,2 EV)1,2,3,4,5,6,7, которые реагируют только на ультрафиолетовое излучение (<400 нм), уменьшение доступности света. फोटोकेमिकल संक्षारण प्रतिरोध पर अनुसंधान ने व्यापक बैंडगैप (3.0-3.2 ईवी)1,2,3,4,5,6,7 वाले एन-प्रकार के अकार्बनिक अर्धचालक पदार्थों पर ध्यान केंद्रित किया है जो केवल पराबैंगनी विकिरण (< 400 एनएम) पर प्रतिक्रिया करते हैं, प्रकाश की उपलब्धता कम हो जाती है।3.0–3.2EV1,2,3,4,5,6,7 संस्करण अधिक पढ़ें3.0–3.2ev) 1.2,3,4,5,6,6,7 n 型 材料 上 , 这些 材料 仅 对 （<400 nm） 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有有 有 有响应，减少光的可用性。 Исследования стойкости к фотохимической коррозии в основном были сосредоточены на неорганических полупроводниковых материалах n-типа с широкой запрещенной зоной (3,0–3,2EV)1,2,3,4,5,6,7, которые чувствительны только к УФ-излучению (<400 нм). फोटोकेमिकल संक्षारण प्रतिरोध पर अनुसंधान मुख्य रूप से वाइड बैंडगैप (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 एन-टाइप अकार्बनिक अर्धचालक सामग्री पर केंद्रित है जो केवल यूवी विकिरण के प्रति संवेदनशील हैं। (<400 एनएम)।इसके परिणामस्वरूप, प्रकाश की उपलब्धता कम हो जाती है।
समुद्री संक्षारण संरक्षण के क्षेत्र में, फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल कैथोडिक संरक्षण तकनीक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। TiO2 एक अर्धचालक पदार्थ है जिसमें उत्कृष्ट पराबैंगनी प्रकाश अवशोषण और फोटोकैटलिटिक गुण होते हैं। हालांकि, प्रकाश के उपयोग की कम दर के कारण, फोटोजनित इलेक्ट्रॉन छिद्र आसानी से पुनर्संयोजित हो जाते हैं और अंधेरे में इन्हें संरक्षित नहीं किया जा सकता है। एक उचित और व्यावहारिक समाधान खोजने के लिए आगे अनुसंधान की आवश्यकता है। यह बताया गया है कि TiO2 की प्रकाश संवेदनशीलता को बेहतर बनाने के लिए कई सतह संशोधन विधियों का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि Fe, N के साथ डोपिंग और Ni3S2, Bi2Se3, CdTe आदि के साथ मिश्रण। इसलिए, उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता वाले पदार्थों के साथ TiO2 कंपोजिट का उपयोग फोटोजनित कैथोडिक संरक्षण के क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है।
निकेल सल्फाइड एक अर्धचालक पदार्थ है जिसका बैंड गैप मात्र 1.24 eV8.9 है। बैंड गैप जितना संकरा होगा, प्रकाश का उपयोग उतना ही अधिक होगा। टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह पर निकेल सल्फाइड मिलाने के बाद, प्रकाश के उपयोग की क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के साथ संयोजन से, यह प्रकाशजनित इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की पृथक्करण दक्षता को प्रभावी ढंग से बेहतर बना सकता है। निकेल सल्फाइड का व्यापक रूप से विद्युत उत्प्रेरक हाइड्रोजन उत्पादन, बैटरी और प्रदूषक अपघटन8,9,10 में उपयोग किया जाता है। हालांकि, फोटोकैथोड संरक्षण में इसके उपयोग की अभी तक कोई रिपोर्ट नहीं है। इस अध्ययन में, TiO2 की कम प्रकाश उपयोग दक्षता की समस्या को हल करने के लिए एक संकरे बैंड गैप वाले अर्धचालक पदार्थ का चयन किया गया। निकेल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकणों को क्रमशः विसर्जन और फोटोरिडक्शन विधियों द्वारा TiO2 नैनोवायरों की सतह पर बांधा गया। Ag/NiS/TiO2 नैनोकंपोजिट प्रकाश उपयोग दक्षता में सुधार करता है और प्रकाश अवशोषण सीमा को पराबैंगनी क्षेत्र से दृश्य क्षेत्र तक विस्तारित करता है। इस बीच, चांदी के नैनोकणों के जमाव से Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट को उत्कृष्ट प्रकाशीय स्थिरता और स्थिर कैथोडिक सुरक्षा प्राप्त होती है।
सबसे पहले, प्रयोगों के लिए 99.9% शुद्धता वाली 0.1 मिमी मोटी टाइटेनियम पन्नी को 30 मिमी × 10 मिमी आकार में काटा गया। फिर, टाइटेनियम पन्नी की प्रत्येक सतह को 2500 ग्रिट सैंडपेपर से 100 बार पॉलिश किया गया, और उसके बाद एसीटोन, शुद्ध इथेनॉल और आसुत जल से बारी-बारी से धोया गया। टाइटेनियम प्लेट को 85 डिग्री सेल्सियस (सोडियम हाइड्रॉक्साइड: सोडियम कार्बोनेट: जल = 5:2:100) के मिश्रण में 90 मिनट के लिए रखा गया, फिर निकालकर आसुत जल से धोया गया। सतह को HF विलयन (HF:H2O = 1:5) से 1 मिनट के लिए एच किया गया, फिर एसीटोन, इथेनॉल और आसुत जल से बारी-बारी से धोया गया, और अंत में उपयोग के लिए सुखाया गया। टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायरों को एक-चरण एनोडाइजिंग प्रक्रिया द्वारा टाइटेनियम पन्नी की सतह पर तेजी से निर्मित किया गया। एनोडाइजिंग के लिए, एक पारंपरिक दो-इलेक्ट्रोड प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जिसमें कार्यकारी इलेक्ट्रोड टाइटेनियम शीट और काउंटर इलेक्ट्रोड प्लैटिनम इलेक्ट्रोड होता है। इलेक्ट्रोड क्लैंप की सहायता से टाइटेनियम प्लेट को 400 मिलीलीटर 2 M NaOH विलयन में रखा जाता है। डीसी विद्युत आपूर्ति धारा लगभग 1.3 A पर स्थिर रहती है। विलयन का तापमान 180 मिनट तक 80°C पर बनाए रखा जाता है। टाइटेनियम शीट को निकालकर एसीटोन और इथेनॉल से धोया जाता है, आसुत जल से धोया जाता है और प्राकृतिक रूप से सुखाया जाता है। फिर नमूनों को 450°C (5°C/मिनट की तापन दर) वाले मफल फर्नेस में रखा जाता है, 120 मिनट तक स्थिर तापमान पर रखा जाता है और अंत में सुखाने वाली ट्रे में रखा जाता है।
निकल सल्फाइड-टाइटेनियम डाइऑक्साइड मिश्रित यौगिक को एक सरल और आसान डिप-डिपोजिशन विधि द्वारा प्राप्त किया गया। सबसे पहले, निकल नाइट्रेट (0.03 M) को इथेनॉल में घोला गया और 20 मिनट तक चुंबकीय हलचल के तहत रखा गया ताकि निकल नाइट्रेट का इथेनॉल विलयन प्राप्त हो सके। फिर मेथनॉल के मिश्रित विलयन (मेथनॉल:जल = 1:1) के साथ सोडियम सल्फाइड (0.03 M) तैयार किया गया। इसके बाद, टाइटेनियम डाइऑक्साइड की गोलियों को ऊपर तैयार किए गए विलयन में रखा गया, 4 मिनट बाद निकाला गया और मेथनॉल और जल के मिश्रित विलयन (मेथनॉल:जल = 1:1) से 1 मिनट तक धोया गया। सतह सूखने के बाद, गोलियों को मफल फर्नेस में रखा गया, 380°C पर 20 मिनट के लिए निर्वात में गर्म किया गया, कमरे के तापमान तक ठंडा किया गया और सुखाया गया। चक्रों की संख्या 2, 4, 6 और 8 थी।
फोटोरिडक्शन¹²,¹³ द्वारा Ag नैनोकणों से संशोधित Ag/NiS/TiO₂ नैनोकम्पोजिट प्राप्त किए गए। परिणामी Ag/NiS/TiO₂ नैनोकम्पोजिट को प्रयोग के लिए आवश्यक सिल्वर नाइट्रेट विलयन में रखा गया। फिर नमूनों को 30 मिनट तक पराबैंगनी प्रकाश से विकिरणित किया गया, उनकी सतहों को विआयनीकृत जल से साफ किया गया और प्राकृतिक सुखाने द्वारा Ag/NiS/TiO₂ नैनोकम्पोजिट प्राप्त किए गए। ऊपर वर्णित प्रायोगिक प्रक्रिया चित्र 1 में दर्शाई गई है।
Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट्स का मुख्य रूप से फील्ड एमिशन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (FESEM), एनर्जी डिस्पर्सिव स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS), एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) और पराबैंगनी एवं दृश्य (UV-Vis) रेंज में डिफ्यूज रिफ्लेक्टेंस द्वारा लक्षण वर्णन किया गया है। FESEM का प्रयोग Nova NanoSEM 450 माइक्रोस्कोप (FEI Corporation, USA) का उपयोग करके किया गया। त्वरण वोल्टेज 1 kV और स्पॉट साइज 2.0 था। स्थलाकृति विश्लेषण के लिए द्वितीयक और परावर्तित इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने हेतु उपकरण CBS प्रोब का उपयोग करता है। EMF का प्रयोग Oxford X-Max N50 EMF सिस्टम (Oxford Instruments Technology Co., Ltd.) का उपयोग करके 15 kV के त्वरण वोल्टेज और 3.0 के स्पॉट साइज के साथ किया गया। विशिष्ट एक्स-रे का उपयोग करके गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण किया गया। एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रयोग एस्केलैब 250Xi स्पेक्ट्रोमीटर (थर्मो फिशर साइंटिफिक कॉर्पोरेशन, यूएसए) पर किया गया, जो 150 W की उत्तेजना शक्ति और मोनोक्रोमैटिक Al Kα विकिरण (1486.6 eV) को उत्तेजना स्रोत के रूप में उपयोग करते हुए एक निश्चित ऊर्जा मोड में संचालित होता है। पूर्ण स्कैन रेंज 0–1600 eV, कुल ऊर्जा 50 eV, स्टेप चौड़ाई 1.0 eV, और अशुद्ध कार्बन (~284.8 eV) को बंधन ऊर्जा आवेश सुधार संदर्भ के रूप में उपयोग किया गया। संकीर्ण स्कैनिंग के लिए पास ऊर्जा 20 eV थी, जिसमें 0.05 eV का स्टेप था। यूवी-दृश्य क्षेत्र में विसरित परावर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रयोग कैरी 5000 स्पेक्ट्रोमीटर (वेरियन, यूएसए) पर 10–80° की स्कैनिंग रेंज में एक मानक बेरियम सल्फेट प्लेट के साथ किया गया।
इस प्रयोग में, 304 स्टेनलेस स्टील की संरचना (वजन प्रतिशत) 0.08 कार्बन, 1.86 मैंगनीज, 0.72 सिलिकॉन, 0.035 फास्फोरस, 0.029 सिलिकॉन, 18.25 क्रोमियम, 8.5 निकेल है, और शेष भाग आयरन है। 10 मिमी x 10 मिमी x 10 मिमी आकार के 304 स्टेनलेस स्टील को एपॉक्सी कोटिंग से लेपित किया गया, जिसका सतह क्षेत्र 1 सेमी² था। इसकी सतह को 2400 ग्रिट सिलिकॉन कार्बाइड सैंडपेपर से घिसा गया और इथेनॉल से धोया गया। इसके बाद स्टेनलेस स्टील को विआयनीकृत जल में 5 मिनट के लिए सोनिकेट किया गया और फिर ओवन में रखा गया।
OCP प्रयोग में, 304 स्टेनलेस स्टील और एक Ag/NiS/TiO2 फोटोएनोड को क्रमशः संक्षारण सेल और फोटोएनोड सेल में रखा गया (चित्र 2)। संक्षारण सेल को 3.5% NaCl विलयन से भरा गया, और 0.25 M Na2SO3 को फोटोएनोड सेल में होल ट्रैप के रूप में डाला गया। दोनों इलेक्ट्रोलाइट्स को नेफ्थोल झिल्ली का उपयोग करके मिश्रण से अलग किया गया। OCP का मापन एक इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन (P4000+, USA) पर किया गया। संदर्भ इलेक्ट्रोड एक संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड (SCE) था। प्रकाश स्रोत (ज़ेनॉन लैंप, PLS-SXE300C, पॉइसन टेक्नोलॉजीज कंपनी लिमिटेड) और एक कट-ऑफ प्लेट 420 को प्रकाश स्रोत के आउटलेट पर रखा गया, जिससे दृश्य प्रकाश क्वार्ट्ज ग्लास से होकर फोटोएनोड तक पहुँच सके। 304 स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड को तांबे के तार से फोटोएनोड से जोड़ा गया। प्रयोग से पहले, स्थिर अवस्था सुनिश्चित करने के लिए 304 स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड को 3.5% NaCl विलयन में 2 घंटे के लिए भिगोया गया था। प्रयोग की शुरुआत में, जब प्रकाश को चालू और बंद किया जाता है, तो फोटोएनोड के उत्तेजित इलेक्ट्रॉन तार के माध्यम से 304 स्टेनलेस स्टील की सतह तक पहुँचते हैं।
फोटोकरंट घनत्व पर किए गए प्रयोगों में, 304SS और Ag/NiS/TiO2 फोटोएनोड को क्रमशः संक्षारण सेल और फोटोएनोड सेल में रखा गया (चित्र 3)। फोटोकरंट घनत्व को OCP के समान सेटअप पर मापा गया। 304 स्टेनलेस स्टील और फोटोएनोड के बीच वास्तविक फोटोकरंट घनत्व प्राप्त करने के लिए, गैर-ध्रुवीकृत परिस्थितियों में 304 स्टेनलेस स्टील और फोटोएनोड को जोड़ने के लिए शून्य प्रतिरोध एमीटर के रूप में एक पोटेंशियोस्टेट का उपयोग किया गया। ऐसा करने के लिए, प्रायोगिक सेटअप में संदर्भ और काउंटर इलेक्ट्रोड को शॉर्ट-सर्किट किया गया, ताकि इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन शून्य-प्रतिरोध एमीटर के रूप में कार्य कर सके और वास्तविक करंट घनत्व को माप सके। 304 स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड को इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन के ग्राउंड से जोड़ा गया, और फोटोएनोड को वर्किंग इलेक्ट्रोड क्लैंप से जोड़ा गया। प्रयोग की शुरुआत में, जब प्रकाश को चालू और बंद किया जाता है, तो फोटोएनोड के उत्तेजित इलेक्ट्रॉन तार के माध्यम से 304 स्टेनलेस स्टील की सतह तक पहुँचते हैं। इस समय, 304 स्टेनलेस स्टील की सतह पर फोटोकरंट घनत्व में परिवर्तन देखा जा सकता है।
304 स्टेनलेस स्टील पर नैनोकंपोजिट्स के कैथोडिक संरक्षण प्रदर्शन का अध्ययन करने के लिए, 304 स्टेनलेस स्टील और नैनोकंपोजिट्स के फोटोआयनीकरण विभव में परिवर्तन, साथ ही नैनोकंपोजिट्स और 304 स्टेनलेस स्टील के बीच फोटोआयनीकरण धारा घनत्व में परिवर्तन का परीक्षण किया गया।
चित्र 4 में दृश्य प्रकाश विकिरण और अंधकार की स्थिति में 304 स्टेनलेस स्टील और नैनोकम्पोजिट के ओपन सर्किट पोटेंशियल में परिवर्तन दर्शाया गया है। चित्र 4a में विसर्जन द्वारा NiS जमाव के समय का ओपन सर्किट पोटेंशियल पर प्रभाव दिखाया गया है, और चित्र 4b में फोटोरिडक्शन के दौरान सिल्वर नाइट्रेट की सांद्रता का ओपन सर्किट पोटेंशियल पर प्रभाव दर्शाया गया है। चित्र 4a से पता चलता है कि 304 स्टेनलेस स्टील से बंधे NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट का ओपन सर्किट पोटेंशियल, लैंप चालू होते ही निकल सल्फाइड कम्पोजिट की तुलना में काफी कम हो जाता है। इसके अलावा, ओपन सर्किट पोटेंशियल शुद्ध TiO2 नैनोवायरों की तुलना में अधिक ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि निकल सल्फाइड कम्पोजिट अधिक इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करता है और TiO2 से फोटोकैथोड सुरक्षा प्रभाव को बढ़ाता है। हालांकि, एक्सपोजर के अंत में, नो-लोड पोटेंशियल तेजी से बढ़कर स्टेनलेस स्टील के नो-लोड पोटेंशियल के बराबर हो जाता है, जो दर्शाता है कि निकल सल्फाइड में ऊर्जा भंडारण का प्रभाव नहीं है। चित्र 4a में, विसर्जन निक्षेपण चक्रों की संख्या का ओपन सर्किट विभव पर प्रभाव देखा जा सकता है। 6 निक्षेपण चक्रों पर, नैनोकम्पोजिट का चरम विभव संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड के सापेक्ष -550 mV तक पहुँच जाता है, और 6 गुना निक्षेपित नैनोकम्पोजिट का विभव अन्य परिस्थितियों में निक्षेपित नैनोकम्पोजिट की तुलना में काफी कम होता है। इस प्रकार, 6 निक्षेपण चक्रों के बाद प्राप्त NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट ने 304 स्टेनलेस स्टील के लिए सर्वोत्तम कैथोडिक सुरक्षा प्रदान की।
NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट (a) और Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट (b) के साथ 304 स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड के OCP में प्रकाश की उपस्थिति और अनुपस्थिति (λ > 400 nm) के साथ परिवर्तन।
चित्र 4b में दर्शाए अनुसार, प्रकाश के संपर्क में आने पर 304 स्टेनलेस स्टील और Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट का ओपन सर्किट पोटेंशियल काफी कम हो गया। सिल्वर नैनोकणों के सतही निक्षेपण के बाद, शुद्ध TiO2 नैनोवायरों की तुलना में ओपन सर्किट पोटेंशियल में उल्लेखनीय कमी आई। NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट का पोटेंशियल अधिक ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि Ag नैनोकणों के निक्षेपण के बाद TiO2 का कैथोडिक सुरक्षात्मक प्रभाव काफी बेहतर हो जाता है। प्रकाश के संपर्क में आने के अंत में ओपन सर्किट पोटेंशियल तेजी से बढ़ा, और संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड की तुलना में, ओपन सर्किट पोटेंशियल -580 mV तक पहुंच सकता है, जो 304 स्टेनलेस स्टील (-180 mV) से कम है। यह परिणाम दर्शाता है कि सतह पर सिल्वर कणों के निक्षेपण के बाद नैनोकम्पोजिट में उल्लेखनीय ऊर्जा भंडारण प्रभाव होता है। चित्र 4b में सिल्वर नाइट्रेट सांद्रता का ओपन सर्किट पोटेंशियल पर प्रभाव भी दर्शाया गया है। 0.1 M सिल्वर नाइट्रेट की सांद्रता पर, संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड के सापेक्ष सीमित विभव -925 mV तक पहुँच जाता है। चार अनुप्रयोग चक्रों के बाद भी, विभव पहले अनुप्रयोग के स्तर पर ही बना रहा, जो नैनोकम्पोजिट की उत्कृष्ट स्थिरता को दर्शाता है। इस प्रकार, 0.1 M सिल्वर नाइट्रेट की सांद्रता पर, प्राप्त Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट 304 स्टेनलेस स्टील पर सर्वोत्तम कैथोडिक सुरक्षात्मक प्रभाव दिखाता है।
TiO2 नैनोवायर की सतह पर NiS का जमाव, जमाव के समय के साथ धीरे-धीरे बेहतर होता जाता है। जब दृश्य प्रकाश नैनोवायर की सतह पर पड़ता है, तो अधिक निकल सल्फाइड सक्रिय स्थल उत्तेजित होकर इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं, जिससे फोटोआयनीकरण क्षमता और भी कम हो जाती है। हालांकि, जब सतह पर निकल सल्फाइड नैनोकणों का अत्यधिक जमाव होता है, तो उत्तेजित निकल सल्फाइड अपचयित हो जाता है, जो प्रकाश अवशोषण में योगदान नहीं देता। सतह पर चांदी के कणों के जमाव के बाद, चांदी के कणों के सतही प्लाज्मा अनुनाद प्रभाव के कारण, उत्पन्न इलेक्ट्रॉन तेजी से 304 स्टेनलेस स्टील की सतह पर स्थानांतरित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट कैथोडिक सुरक्षा प्रभाव प्राप्त होता है। जब सतह पर चांदी के कणों की संख्या बहुत अधिक हो जाती है, तो चांदी के कण फोटोइलेक्ट्रॉन और छिद्रों के लिए पुनर्संयोजन बिंदु बन जाते हैं, जो फोटोइलेक्ट्रॉन के उत्पादन में योगदान नहीं देते। निष्कर्षतः, 0.1 एम सिल्वर नाइट्रेट के अंतर्गत 6 गुना निकेल सल्फाइड जमाव के बाद 304 स्टेनलेस स्टील के लिए Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट सर्वोत्तम कैथोडिक सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।
फोटोकरंट घनत्व मान फोटोजनित इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की पृथक्करण शक्ति को दर्शाता है, और फोटोकरंट घनत्व जितना अधिक होगा, फोटोजनित इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की पृथक्करण शक्ति उतनी ही अधिक होगी। कई अध्ययनों से पता चलता है कि NiS का उपयोग फोटोकैटलिटिक सामग्रियों के संश्लेषण में सामग्रियों के फोटोइलेक्ट्रिक गुणों को बेहतर बनाने और छिद्रों को अलग करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है15,16,17,18,19,20। चेन एट अल. ने NiS के साथ सह-संशोधित नोबल-मेटल-मुक्त ग्राफीन और g-C3N4 कंपोजिट का अध्ययन किया15। संशोधित g-C3N4/0.25%RGO/3%NiS के फोटोकरंट की अधिकतम तीव्रता 0.018 μA/cm2 है। चेन एट अल. ने लगभग 10 µA/cm2 के फोटोकरंट घनत्व के साथ CdSe-NiS का अध्ययन किया16। लियू एट अल. ने 15 µA/cm2 के फोटोकरंट घनत्व के साथ CdS@NiS कंपोजिट का संश्लेषण किया18। हालाँकि, फोटोकैथोड संरक्षण के लिए NiS के उपयोग की रिपोर्ट अभी तक नहीं की गई है। हमारे अध्ययन में, NiS के संशोधन द्वारा TiO2 की फोटोकरंट घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। चित्र 5 में दृश्य प्रकाश की स्थिति में और बिना प्रकाश के 304 स्टेनलेस स्टील और नैनोकम्पोजिट के फोटोकरंट घनत्व में परिवर्तन दिखाया गया है। जैसा कि चित्र 5a में दिखाया गया है, प्रकाश चालू होते ही NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट का फोटोकरंट घनत्व तेजी से बढ़ता है, और फोटोकरंट घनत्व धनात्मक होता है, जो इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन के माध्यम से नैनोकम्पोजिट से सतह तक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को दर्शाता है। 304 स्टेनलेस स्टील। निकल सल्फाइड कम्पोजिट तैयार करने के बाद, फोटोकरंट घनत्व शुद्ध TiO2 नैनोवायरों की तुलना में अधिक होता है। NiS का फोटोकरंट घनत्व 220 μA/cm2 तक पहुँच जाता है, जो TiO2 नैनोवायरों (32 μA/cm2) की तुलना में 6.8 गुना अधिक है, जब NiS को 6 बार डुबोकर जमा किया जाता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। चित्र 5b में, ज़ेनॉन लैंप के प्रकाश में सक्रिय होने पर, Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट और 304 स्टेनलेस स्टील के बीच फोटोकरंट घनत्व, शुद्ध TiO2 और NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के बीच के फोटोकरंट घनत्व की तुलना में काफी अधिक था। चित्र 5b में फोटोरिडक्शन के दौरान फोटोकरंट घनत्व पर AgNO सांद्रता का प्रभाव भी दर्शाया गया है। 0.1 M की सिल्वर नाइट्रेट सांद्रता पर, इसका फोटोकरंट घनत्व 410 μA/cm2 तक पहुँच जाता है, जो TiO2 नैनोवायर (32 μA/cm2) की तुलना में 12.8 गुना और NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट की तुलना में 1.8 गुना अधिक है। Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट इंटरफ़ेस पर एक हेटरोजंक्शन विद्युत क्षेत्र बनता है, जो फोटोजनित इलेक्ट्रॉनों को छिद्रों से अलग करने में सहायक होता है।
(a) NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट और (b) Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के साथ और बिना रोशनी (λ > 400 nm) के 304 स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड के फोटोकरंट घनत्व में परिवर्तन।
इस प्रकार, 0.1 M सांद्रित सिल्वर नाइट्रेट में निकल सल्फाइड के 6 चक्रों के विसर्जन-जमाव के बाद, Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट और 304 स्टेनलेस स्टील के बीच फोटोकरंट घनत्व 410 μA/cm2 तक पहुँच जाता है, जो संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड की तुलना में अधिक है और -925 mV तक पहुँच जाता है। इन परिस्थितियों में, 304 स्टेनलेस स्टील को Ag/NiS/TiO2 के साथ मिलाकर सर्वोत्तम कैथोडिक सुरक्षा प्रदान की जा सकती है।
चित्र 6 में इष्टतम परिस्थितियों में शुद्ध टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायर, मिश्रित निकल सल्फाइड नैनोकणों और चांदी के नैनोकणों की सतह इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी छवियां दिखाई गई हैं। चित्र 6a और 6d में एकल-चरण एनोडाइजेशन द्वारा प्राप्त शुद्ध TiO2 नैनोवायर दिखाए गए हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायरों का सतही वितरण एकसमान है, नैनोवायरों की संरचनाएं एक-दूसरे के निकट हैं, और छिद्र आकार वितरण एकसमान है। चित्र 6b और e निकल सल्फाइड मिश्रित पदार्थों के 6 गुना संसेचन और निक्षेपण के बाद टाइटेनियम डाइऑक्साइड के इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी हैं। चित्र 6e में 200,000 गुना आवर्धित इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी छवि से यह देखा जा सकता है कि निकल सल्फाइड मिश्रित नैनोकण अपेक्षाकृत समरूप हैं और इनका व्यास लगभग 100-120 एनएम है। कुछ नैनोकणों को नैनोवायरों की स्थानिक स्थिति में देखा जा सकता है, और टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायर स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं। चित्र पर... चित्र 6c और 6f में 0.1 M की AgNO सांद्रता पर NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपिक चित्र दिखाए गए हैं। चित्र 6b और 6e की तुलना में, चित्र 6c और 6f से पता चलता है कि Ag नैनोकण मिश्रित पदार्थ की सतह पर जमा हैं, और लगभग 10 nm व्यास के साथ समान रूप से वितरित हैं। चित्र 7 में 0.1 M की AgNO3 सांद्रता पर NiS डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों से गुजरे Ag/NiS/TiO2 नैनोफिल्म का अनुप्रस्थ काट दिखाया गया है। उच्च आवर्धन चित्रों से, मापी गई फिल्म की मोटाई 240-270 nm थी। इस प्रकार, निकल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकण TiO2 नैनोवायर की सतह पर एकत्रित होते हैं।
शुद्ध TiO2 (a, d), NiS डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों के साथ NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट (b, e) और 0.1 M AgNO3 पर NiS डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों के साथ Ag/NiS/NiS के TiO2 नैनोकम्पोजिट के SEM चित्र (c, e)।
0.1 M की AgNO3 सांद्रता पर NiS डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों से गुज़रे Ag/NiS/TiO2 नैनोफिल्मों का अनुप्रस्थ काट।
चित्र 8 में 0.1 M सिल्वर नाइट्रेट सांद्रता पर निकल सल्फाइड डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों से प्राप्त Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट की सतह पर तत्वों का वितरण दर्शाया गया है। तत्वों के इस वितरण से पता चलता है कि ऊर्जा स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके Ti, O, Ni, S और Ag का पता लगाया गया। मात्रा के संदर्भ में, वितरण में Ti और O सबसे आम तत्व हैं, जबकि Ni और S लगभग समान मात्रा में हैं, लेकिन इनकी मात्रा Ag से काफी कम है। यह भी सिद्ध किया जा सकता है कि सतह पर मिश्रित सिल्वर नैनोकणों की मात्रा निकल सल्फाइड की तुलना में अधिक है। सतह पर तत्वों का एकसमान वितरण इंगित करता है कि निकल और सिल्वर सल्फाइड TiO2 नैनोवायरों की सतह पर समान रूप से बंधे हुए हैं। पदार्थों की विशिष्ट संरचना और बंधन अवस्था का विश्लेषण करने के लिए एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण भी किया गया।
0.1 M की AgNO3 सांद्रता पर NiS डिप डिपोजिशन के 6 चक्रों के लिए Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट्स के तत्वों (Ti, O, Ni, S, और Ag) का वितरण।
चित्र 9 में 0.1 M AgNO3 में डुबोकर निकेल सल्फाइड जमाव के 6 चक्रों का उपयोग करके प्राप्त Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के XPS स्पेक्ट्रा को दर्शाया गया है, जहाँ चित्र 9a पूर्ण स्पेक्ट्रम है, और शेष स्पेक्ट्रा तत्वों के उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रा हैं। चित्र 9a में पूर्ण स्पेक्ट्रम से देखा जा सकता है कि नैनोकम्पोजिट में Ti, O, Ni, S और Ag के अवशोषण शिखर पाए गए, जो इन पाँचों तत्वों की उपस्थिति को सिद्ध करता है। परीक्षण परिणाम EDS के अनुरूप थे। चित्र 9a में अतिरिक्त शिखर कार्बन शिखर है जिसका उपयोग नमूने की बंधन ऊर्जा को सही करने के लिए किया गया है। चित्र 9b में Ti का उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऊर्जा स्पेक्ट्रम दर्शाया गया है। 2p ऑर्बिटल्स के अवशोषण शिखर 459.32 और 465 eV पर स्थित हैं, जो Ti 2p3/2 और Ti 2p1/2 ऑर्बिटल्स के अवशोषण के अनुरूप हैं। दो अवशोषण शिखर यह साबित करते हैं कि टाइटेनियम में Ti4+ संयोजकता होती है, जो TiO2 में Ti के अनुरूप है।
Ag/NiS/TiO2 मापों के XPS स्पेक्ट्रा (a) और Ti2p(b), O1s(c), Ni2p(d), S2p(e), और Ag 3d(f) के उच्च रिज़ॉल्यूशन XPS स्पेक्ट्रा।
चित्र 9d में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला Ni ऊर्जा स्पेक्ट्रम दिखाया गया है जिसमें Ni 2p ऑर्बिटल के लिए चार अवशोषण शिखर हैं। 856 और 873.5 eV पर अवशोषण शिखर क्रमशः Ni 2p3/2 और Ni 2p1/2 8.10 ऑर्बिटल्स के अनुरूप हैं, जो NiS से संबंधित हैं। 881 और 863 eV पर अवशोषण शिखर निकल नाइट्रेट के लिए हैं और नमूना तैयार करने के दौरान निकल नाइट्रेट अभिकर्मक के कारण उत्पन्न होते हैं। चित्र 9e में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला S-स्पेक्ट्रम दिखाया गया है। S 2p ऑर्बिटल्स के अवशोषण शिखर 161.5 और 168.1 eV पर स्थित हैं, जो क्रमशः S 2p3/2 और S 2p1/2 ऑर्बिटल्स 21, 22, 23, 24 के अनुरूप हैं। ये दोनों शिखर निकल सल्फाइड यौगिकों से संबंधित हैं। 169.2 और 163.4 eV पर अवशोषण शिखर सोडियम सल्फाइड अभिकर्मक के लिए हैं। चित्र 9f में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला Ag स्पेक्ट्रम दिखाया गया है, जिसमें चांदी के 3d कक्षीय अवशोषण शिखर क्रमशः 368.2 और 374.5 eV पर स्थित हैं, और दो अवशोषण शिखर Ag 3d5/2 और Ag 3d3/212, 13 के अवशोषण कक्षों के अनुरूप हैं। इन दो स्थानों पर शिखर यह सिद्ध करते हैं कि चांदी के नैनोकण मौलिक चांदी की अवस्था में मौजूद हैं। इस प्रकार, नैनोकंपोजिट मुख्य रूप से Ag, NiS और TiO2 से बने होते हैं, जिसका निर्धारण एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा किया गया था, जिसने यह सिद्ध किया कि निकल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकणों को TiO2 नैनोवायरों की सतह पर सफलतापूर्वक संयोजित किया गया था।
चित्र 10 में ताज़ा तैयार किए गए TiO2 नैनोवायर, NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट और Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के UV-VIS डिफ्यूज़ रिफ्लेक्टेंस स्पेक्ट्रा दिखाए गए हैं। चित्र से देखा जा सकता है कि TiO2 नैनोवायर की अवशोषण सीमा लगभग 390 nm है, और अवशोषित प्रकाश मुख्य रूप से पराबैंगनी क्षेत्र में केंद्रित है। चित्र से यह भी देखा जा सकता है कि टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायर 21, 22 की सतह पर निकेल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकणों के संयोजन के बाद, अवशोषित प्रकाश दृश्य प्रकाश क्षेत्र में प्रसारित होता है। साथ ही, नैनोकम्पोजिट का UV अवशोषण बढ़ जाता है, जो निकेल सल्फाइड के संकीर्ण बैंड गैप से संबंधित है। बैंड गैप जितना संकीर्ण होगा, इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों के लिए ऊर्जा अवरोध उतना ही कम होगा और प्रकाश का उपयोग उतना ही अधिक होगा। NiS/TiO2 सतह पर सिल्वर नैनोकणों को मिलाने के बाद, अवशोषण तीव्रता और प्रकाश तरंगदैर्ध्य में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं हुई, जिसका मुख्य कारण सिल्वर नैनोकणों की सतह पर प्लास्मोन अनुनाद का प्रभाव था। TiO2 नैनोवायरों की अवशोषण तरंगदैर्ध्य, मिश्रित NiS नैनोकणों के संकीर्ण बैंड गैप की तुलना में उल्लेखनीय रूप से बेहतर नहीं हुई। संक्षेप में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायरों की सतह पर निकल सल्फाइड और सिल्वर नैनोकणों को मिलाने के बाद, इसके प्रकाश अवशोषण गुणधर्मों में काफी सुधार हुआ और प्रकाश अवशोषण का दायरा पराबैंगनी से दृश्य प्रकाश तक विस्तारित हो गया, जिससे टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोवायरों की प्रकाश उपयोग दर में वृद्धि हुई। यह सामग्री की फोटोइलेक्ट्रॉन उत्पन्न करने की क्षमता को भी बढ़ाता है।
ताजे TiO2 नैनोवायर, NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट और Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के UV/Vis विसरित परावर्तन स्पेक्ट्रा।
चित्र 11 में दृश्य प्रकाश विकिरण के अंतर्गत Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट्स के प्रकाश रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध की क्रियाविधि दर्शाई गई है। सिल्वर नैनोकणों, निकेल सल्फाइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड के चालन बैंड के विभव वितरण के आधार पर संक्षारण प्रतिरोध क्रियाविधि का एक संभावित मानचित्र प्रस्तावित किया गया है। चूंकि नैनोसिल्वर का चालन बैंड विभव निकेल सल्फाइड की तुलना में ऋणात्मक है, और निकेल सल्फाइड का चालन बैंड विभव टाइटेनियम डाइऑक्साइड की तुलना में ऋणात्मक है, इसलिए इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा लगभग Ag→NiS→TiO2→304 स्टेनलेस स्टील है। जब नैनोकम्पोजिट की सतह पर प्रकाश विकिरणित होता है, तो नैनोसिल्वर के सतही प्लास्मोन अनुनाद के प्रभाव के कारण, नैनोसिल्वर तेजी से प्रकाशजनित छिद्र और इलेक्ट्रॉन उत्पन्न कर सकता है, और उत्तेजना के कारण प्रकाशजनित इलेक्ट्रॉन तेजी से संयोजकता बैंड स्थिति से चालन बैंड स्थिति में चले जाते हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड और निकेल सल्फाइड। क्योंकि चांदी के नैनोकणों की चालकता निकल सल्फाइड की तुलना में अधिक ऋणात्मक होती है, इसलिए चांदी के नैनोकणों के चालकता क्षेत्र (टीएस) में मौजूद इलेक्ट्रॉन तेजी से निकल सल्फाइड के चालकता क्षेत्र (टीएस) में परिवर्तित हो जाते हैं। निकल सल्फाइड का चालकता विभव टाइटेनियम डाइऑक्साइड की तुलना में अधिक ऋणात्मक होता है, इसलिए निकल सल्फाइड के इलेक्ट्रॉन और चांदी की चालकता टाइटेनियम डाइऑक्साइड के चालकता क्षेत्र (सीबी) में तेजी से एकत्रित हो जाते हैं। उत्पन्न प्रकाश-जनित इलेक्ट्रॉन टाइटेनियम मैट्रिक्स के माध्यम से 304 स्टेनलेस स्टील की सतह तक पहुंचते हैं, और ये एकत्रित इलेक्ट्रॉन 304 स्टेनलेस स्टील की कैथोडिक ऑक्सीजन अपचयन प्रक्रिया में भाग लेते हैं। यह प्रक्रिया कैथोडिक अभिक्रिया को कम करती है और साथ ही 304 स्टेनलेस स्टील की एनोडिक विघटन अभिक्रिया को दबाती है, जिससे 304 स्टेनलेस स्टील का कैथोडिक संरक्षण संभव हो पाता है। Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट में हेटरोजंक्शन के विद्युत क्षेत्र के निर्माण के कारण, नैनोकम्पोजिट की चालकता क्षमता अधिक ऋणात्मक स्थिति की ओर स्थानांतरित हो जाती है, जिससे 304 स्टेनलेस स्टील के कैथोडिक संरक्षण प्रभाव में अधिक प्रभावी रूप से सुधार होता है।
दृश्य प्रकाश में Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट्स की फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण-रोधी प्रक्रिया का योजनाबद्ध आरेख।
इस अध्ययन में, TiO2 नैनोवायर की सतह पर सरल विसर्जन और फोटोरिडक्शन विधि द्वारा निकेल और सिल्वर सल्फाइड नैनोकणों का संश्लेषण किया गया। 304 स्टेनलेस स्टील पर Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट के कैथोडिक संरक्षण पर कई अध्ययन किए गए। आकारिकी विशेषताओं, संघटन विश्लेषण और प्रकाश अवशोषण विशेषताओं के विश्लेषण के आधार पर, निम्नलिखित मुख्य निष्कर्ष निकाले गए:
निकल सल्फाइड के 6 संसेचन-जमाव चक्रों और 0.1 मोल/लीटर की फोटोरिडक्शन सांद्रता वाले सिल्वर नाइट्रेट के साथ, परिणामी Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट्स ने 304 स्टेनलेस स्टील पर बेहतर कैथोडिक सुरक्षात्मक प्रभाव दिखाया। संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड की तुलना में, सुरक्षा विभव -925 mV तक पहुँचता है, और सुरक्षा धारा 410 μA/cm2 तक पहुँचती है।
Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट इंटरफ़ेस पर एक हेटरोजंक्शन विद्युत क्षेत्र बनता है, जो फोटोजेनरेटेड इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की पृथक्करण क्षमता को बढ़ाता है। साथ ही, प्रकाश उपयोग दक्षता में वृद्धि होती है और प्रकाश अवशोषण का दायरा पराबैंगनी क्षेत्र से दृश्य क्षेत्र तक विस्तारित होता है। यह नैनोकम्पोजिट 4 चक्रों के बाद भी अपनी मूल अवस्था को अच्छी स्थिरता के साथ बनाए रखता है।
प्रायोगिक रूप से तैयार किए गए Ag/NiS/TiO2 नैनोकम्पोजिट की सतह एकसमान और सघन होती है। निकल सल्फाइड और चांदी के नैनोकण TiO2 नैनोवायर की सतह पर समान रूप से मिश्रित होते हैं। मिश्रित कोबाल्ट फेराइट और चांदी के नैनोकण उच्च शुद्धता वाले होते हैं।
ली, एमसी, लूओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन 3% NaCl विलयनों में कार्बन स्टील के लिए TiO2 फिल्मों का फोटोकैथोडिक संरक्षण प्रभाव। ली, एमसी, लूओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन 3% NaCl विलयनों में कार्बन स्टील के लिए TiO2 फिल्मों का फोटोकैथोडिक संरक्षण प्रभाव। ली, एमसी, लुओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन 3% सोडियम क्लोराइड से युक्त। ली, एमसी, लूओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन 3% NaCl विलयन में कार्बन स्टील के लिए TiO2 फिल्मों का फोटोकैथोड संरक्षण प्रभाव। ली, एमसी, लुओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन TiO2 में 3% NaCl का उपयोग करने की क्षमता शामिल है। ली, एमसी, लुओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन TiO2 में 3% NaCl का उपयोग करने की क्षमता शामिल है। ली, एमसी, लुओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन TiO2 और 3% सोडियम क्लोराइड। ली, एमसी, लूओ, एसजेड, वू, पीएफ और शेन, जेएन 3% NaCl घोल में TiO2 पतली फिल्मों के साथ कार्बन स्टील के फोटोकैथोड संरक्षण।इलेक्ट्रोकेम. एक्टा 50, 3401–3406 (2005).
ली, जे., लिन, सी.जे., लाई, वाई.के. और डू, आर.जी. स्टेनलेस स्टील पर फूल जैसी, नैनोसंरचित, एन-डोप्ड TiO2 फिल्म का फोटोजनित कैथोडिक संरक्षण। ली, जे., लिन, सी.जे., लाई, वाई.के. और डू, आर.जी. स्टेनलेस स्टील पर फूल जैसी, नैनोसंरचित, एन-डोप्ड TiO2 फिल्म का फोटोजनित कैथोडिक संरक्षण।ली, जे., लिन, एस.जे., लाई, वाई.के. और डू, आर.जी. स्टेनलेस स्टील पर फूल के आकार में नैनोस्ट्रक्चर्ड, नाइट्रोजन-डॉप्ड TiO2 फिल्म का फोटोजेनरेटेड कैथोडिक संरक्षण। ली, जे., लिन, सी.जे., लाई, वाई.के. एवं डू, आरजी 花状纳米结构N 掺杂TiO2 薄膜在不锈钢上的光生阴极保护。 ली, जे., लिन, सीजे, लाई, वाईके और डु, आरजी।ली, जे., लिन, एस.जे., लाई, वाई.के. और डू, आर.जी. स्टेनलेस स्टील पर नाइट्रोजन-डॉप्ड TiO2 फूल के आकार की नैनोसंरचित पतली फिल्मों का फोटोजनित कैथोडिक संरक्षण।सर्फिंग ए कोट। प्रौद्योगिकी 205, 557–564 (2010)।
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लियू, वाई. और टैंग, सी. टीआईओ2 नैनो-शीट फिल्मों पर फोटोकैटलिटिक एच2 विकास में एनआईएस नैनोकणों की सतह लोडिंग द्वारा वृद्धि। लियू, वाई. और टैंग, सी. टीआईओ2 नैनो-शीट फिल्मों पर फोटोकैटलिटिक एच2 विकास में एनआईएस नैनोकणों की सतह लोडिंग द्वारा वृद्धि।लियू, वाई. और टैंग, के. एनआईएस नैनोकणों की सतह लोडिंग द्वारा टीआईओ2 नैनोशीट फिल्मों में फोटोकैटलिटिक एच2 रिलीज में वृद्धि। लियू, वाई. और टैंग, सी. NiS और TiO2 के बीच एक बड़ा अंतर है। लियू, वाई. और तांग, सी.लियू, वाई. और टैंग, के. सतह पर NiS नैनोकणों को जमा करके TiO2 नैनोशीट की पतली फिल्मों पर फोटोकैटलिटिक हाइड्रोजन उत्पादन में सुधार।लास. जे. फिजिक्स. केमिकल. ए 90, 1042–1048 (2016).
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