Շնորհակալություն Nature.com կայք այցելելու համար: Ձեր օգտագործած դիտարկիչի տարբերակն ունի սահմանափակ CSS աջակցություն: Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում): Մինչդեռ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար, մենք կայքը կցուցադրենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
TiO2-ը կիսահաղորդչային նյութ է, որն օգտագործվում է ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման համար: Լույսի օգտագործումը բարելավելու համար TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին սինթեզվել են նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկներ՝ պարզ թաթախման և լուսավերականգնման մեթոդով: Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների կաթոդային պաշտպանիչ ազդեցության մի շարք ուսումնասիրություններ են իրականացվել 304 չժանգոտվող պողպատի վրա, և լրացվել են նյութերի ձևաբանությունը, կազմը և լույսի կլանման բնութագրերը: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ պատրաստված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները կարող են ապահովել 304 չժանգոտվող պողպատի լավագույն կաթոդային պաշտպանությունը, երբ նիկելի սուլֆիդի ներծծման-նստեցման ցիկլերի քանակը 6 է, իսկ արծաթի նիտրատի լուսավերականգնման կոնցենտրացիան՝ 0.1 Մ:
Վերջին տարիներին արևի լույսի միջոցով ֆոտոկատոդային պաշտպանության համար n-տիպի կիսահաղորդիչների կիրառումը դարձել է տաք թեմա: Արևի լույսով գրգռվելիս կիսահաղորդչային նյութի վալենտային գոտու (VB) էլեկտրոնները գրգռվում են հաղորդչական գոտու (CB) մեջ՝ ֆոտոգեներացված էլեկտրոններ առաջացնելու համար: Եթե կիսահաղորդչի կամ նանոկոմպոզիտի հաղորդչական գոտու պոտենցիալն ավելի բացասական է, քան կապված մետաղի ինքնափորագրման պոտենցիալը, այդ ֆոտոգեներացված էլեկտրոնները կփոխանցվեն կապված մետաղի մակերեսին: Էլեկտրոնների կուտակումը կհանգեցնի մետաղի կաթոդային բևեռացմանը և կապահովի կապված մետաղի կաթոդային պաշտպանությունը1,2,3,4,5,6,7: Կիսահաղորդչային նյութը տեսականորեն համարվում է ոչ զոհաբերական ֆոտոանոդ, քանի որ անոդային ռեակցիան չի քայքայում կիսահաղորդչային նյութն ինքնին, այլ ջրի օքսիդացումը ֆոտոգեներացված անցքերի կամ ադսորբված օրգանական աղտոտիչների միջոցով, կամ կոլեկտորների առկայությունը՝ ֆոտոգեներացված անցքերը որսալու համար: Ամենակարևորը, կիսահաղորդչային նյութը պետք է ունենա CB պոտենցիալ, որն ավելի բացասական է, քան պաշտպանվող մետաղի կոռոզիոն պոտենցիալը: Միայն այդ դեպքում ֆոտոգեներացված էլեկտրոնները կարող են անցնել կիսահաղորդչի հաղորդական գոտուց պաշտպանված մետաղին։ Ֆոտոքիմիական կոռոզիոն դիմադրության ուսումնասիրությունները կենտրոնացած են եղել լայն գոտիական բացերով (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 անօրգանական n-տիպի կիսահաղորդչային նյութերի վրա, որոնք զգայուն են միայն ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ (< 400 նմ), ինչը նվազեցնում է լույսի մատչելիությունը։ Ֆոտոքիմիական կոռոզիոն դիմադրության ուսումնասիրությունները կենտրոնացած են եղել լայն գոտիական բացերով (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 անօրգանական n-տիպի կիսահաղորդչային նյութերի վրա, որոնք զգայուն են միայն ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ (< 400 նմ), ինչը նվազեցնում է լույսի մատչելիությունը։ Исследования стойкости к фотохимической коррозии были сосредоточены на неорганических полупроводниковых նյութերի n-typa со լայնой запрещенной зоной (3,0–3,2 EV)1,2,3,4,5,6,7, ультрафиолетовое излучение (< 400 նմ), уменьшение доступности света։ Ֆոտոքիմիական կոռոզիոն դիմադրության հետազոտությունները կենտրոնացած են n-տիպի անօրգանական կիսահաղորդչային նյութերի վրա, որոնք ունեն լայն արգելակային գոտի (3.0–3.2 EV)1,2,3,4,5,6,7, որոնք արձագանքում են միայն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը (< 400 նմ), լույսի մատչելիության նվազումով։光化学耐腐蚀性研究主要集中在具有宽带隙(3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 的无机n型半导体材料上，这些材料仅对紫外光（< 400 նմ）有响应，减少光的可用光 化学 耐腐 蚀性 研究 主要 在 具有 宽带隙 宽带隙 宽带隙 (3.0–3.2ev) 1,7,6,3, 1,5,6,3, 有n 型 材料 上 ， 这些 材料 仅 对 (<400 նմ) ​​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 նյութեր n-typa с широкой запрещенной зоной (3,0–3,2EV)1,2,3,4,5,6,7 УФ-излучению (<400 նմ): Ֆոտոքիմիական կոռոզիոն դիմադրության հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացած են լայն արգելքային գոտիների (3.0–3.2EV)1,2,3,4,5,6,7 n-տիպի անօրգանական կիսահաղորդչային նյութերի վրա, որոնք զգայուն են միայն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման նկատմամբ (<400 նմ):Ի պատասխան, լույսի հասանելիությունը նվազում է։
Ծովային կոռոզիայից պաշտպանության ոլորտում ֆոտոէլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության տեխնոլոգիան կարևոր դեր է խաղում: TiO2-ը կիսահաղորդչային նյութ է՝ գերազանց ուլտրամանուշակագույն լույսի կլանմամբ և ֆոտոկատալիտիկ հատկություններով: Այնուամենայնիվ, լույսի օգտագործման ցածր մակարդակի պատճառով, ֆոտոգեներացված էլեկտրոնային անցքերը հեշտությամբ վերամիավորվում են և չեն կարող պաշտպանվել մութ պայմաններում: Անհրաժեշտ են հետագա հետազոտություններ՝ ողջամիտ և իրագործելի լուծում գտնելու համար: Հաղորդվել է, որ TiO2-ի լուսազգայունությունը բարելավելու համար կարող են օգտագործվել մակերևույթի փոփոխման բազմաթիվ մեթոդներ, ինչպիսիք են Fe, N-ով հարստացումը և Ni3S2, Bi2Se3, CdTe և այլնի հետ խառնումը: Հետևաբար, TiO2 կոմպոզիտը, որը պարունակում է բարձր ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետություն ունեցող նյութեր, լայնորեն կիրառվում է ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանության ոլորտում:
Նիկելի սուլֆիդը կիսահաղորդչային նյութ է՝ ընդամենը 1.24 eV նեղ գոտիական բացվածքով8.9: Որքան նեղ է գոտիական բացվածքը, այնքան ուժեղ է լույսի օգտագործումը: Նիկելի սուլֆիդը տիտանի երկօքսիդի մակերեսին խառնելուց հետո կարող է մեծացվել լույսի օգտագործման աստիճանը: Տիտանի երկօքսիդի հետ համատեղ այն կարող է արդյունավետորեն բարելավել լուսաստեղծված էլեկտրոնների և անցքերի բաժանման արդյունավետությունը: Նիկելի սուլֆիդը լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրակատալիտիկ ջրածնի արտադրության, մարտկոցների և աղտոտիչների քայքայման մեջ8,9,10: Այնուամենայնիվ, դրա օգտագործումը լուսակաթոդային պաշտպանության մեջ դեռևս չի հաղորդվել: Այս ուսումնասիրության մեջ ընտրվել է նեղ գոտիական բացվածքով կիսահաղորդչային նյութ՝ TiO2 լույսի օգտագործման ցածր արդյունավետության խնդիրը լուծելու համար: Նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկները կապվել են TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին համապատասխանաբար ընկղմման և լուսավերականգնման մեթոդներով: Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտը բարելավում է լույսի օգտագործման արդյունավետությունը և ընդլայնում լույսի կլանման միջակայքը ուլտրամանուշակագույն տիրույթից մինչև տեսանելի տիրույթ: Միևնույն ժամանակ, արծաթի նանոմասնիկների նստեցումը Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտին տալիս է գերազանց օպտիկական կայունություն և կայուն կաթոդային պաշտպանություն:
Սկզբում, 0.1 մմ հաստությամբ և 99.9% մաքրությամբ տիտանի փայլաթիթեղը կտրվեց 30 մմ × 10 մմ չափսի՝ փորձերի համար։ Այնուհետև, տիտանի փայլաթիթեղի յուրաքանչյուր մակերեսը 100 անգամ հղկվեց 2500 հատիկավոր հղկաթղթով, ապա հաջորդաբար լվացվեց ացետոնով, բացարձակ էթանոլով և թորած ջրով։ Տիտանի թիթեղը տեղադրվեց 85°C ջերմաստիճանի խառնուրդի մեջ (նատրիումի հիդրօքսիդ: նատրիումի կարբոնատ: ջուր = 5:2:100) 90 րոպե, հանվեց և լվացվեց թորած ջրով։ Մակերեսը փորագրվեց HF լուծույթով (HF:H2O = 1:5) 1 րոպե, ապա հերթականությամբ լվացվեց ացետոնով, էթանոլով և թորած ջրով, և վերջապես չորացվեց օգտագործման համար։ Տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերը արագորեն պատրաստվեցին տիտանի փայլաթիթեղի մակերեսին՝ մեկ քայլով անոդացման գործընթացով։ Անոդացման համար օգտագործվում է ավանդական երկէլեկտրոդային համակարգ, աշխատանքային էլեկտրոդը տիտանի թերթ է, իսկ հակաէլեկտրոդը՝ պլատինե էլեկտրոդ։ Տիտանի թիթեղը տեղադրեք 400 մլ 2 Մ NaOH լուծույթի մեջ՝ օգտագործելով էլեկտրոդային սեղմակներ: Հաստատուն հոսանքի մատակարարման հոսանքը կայուն է մոտ 1.3 Ա-ի վրա: Համակարգային ռեակցիայի ընթացքում լուծույթի ջերմաստիճանը պահպանվել է 80°C-ի վրա 180 րոպե: Տիտանի թիթեղը հանվել է, լվացվել ացետոնով և էթանոլով, լվացվել թորած ջրով և բնականաբար չորացվել: Այնուհետև նմուշները տեղադրվել են մուֆելային վառարանում 450°C ջերմաստիճանում (տաքացման արագություն 5°C/րոպե), պահվել են հաստատուն ջերմաստիճանում 120 րոպե և տեղադրվել չորացման սկուտեղի մեջ:
Նիկելի սուլֆիդ-տիտանի երկօքսիդ կոմպոզիտը ստացվել է պարզ և հեշտ թաթախման եղանակով: Նախ, նիկելի նիտրատը (0.03 Մ) լուծվել է էթանոլի մեջ և պահվել է մագնիսական խառնման տակ 20 րոպե՝ նիկելի նիտրատի էթանոլային լուծույթ ստանալու համար: Այնուհետև պատրաստվել է նատրիումի սուլֆիդ (0.03 Մ) մեթանոլի խառը լուծույթով (մեթանոլ:ջուր = 1:1): Այնուհետև, տիտանի երկօքսիդի հաբերը տեղադրվել են վերը նշված լուծույթի մեջ, հանվել են 4 րոպե անց և արագ լվացվել մեթանոլի և ջրի խառը լուծույթով (մեթանոլ:ջուր=1:1) 1 րոպե: Մակերեսը չորանալուց հետո հաբերը տեղադրվել են մուֆլե վառարանում, տաքացվել են վակուումում 380°C-ում 20 րոպե, սառեցվել են մինչև սենյակային ջերմաստիճան և չորացվել: Ցիկլերի քանակը՝ 2, 4, 6 և 8:
Ag նանոմասնիկները մոդիֆիկացրել են Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները ֆոտովերականգնման միջոցով12,13: Արդյունքում ստացված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտը տեղադրվել է փորձի համար անհրաժեշտ արծաթի նիտրատի լուծույթի մեջ: Այնուհետև նմուշները 30 րոպե ճառագայթվել են ուլտրամանուշակագույն լույսով, դրանց մակերեսները մաքրվել են ապաիոնացված ջրով, և Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները ստացվել են բնական չորացման միջոցով: Վերը նկարագրված փորձարարական գործընթացը ներկայացված է նկար 1-ում:
Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները հիմնականում բնութագրվել են դաշտային էմիսիոն սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով (FESEM), էներգիայի դիսպերսիոն սպեկտրոսկոպիայով (EDS), ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիայով (XPS) և ուլտրամանուշակագույն և տեսանելի տիրույթներում (UV-Vis) դիֆուզ անդրադարձմամբ: FESEM-ը կատարվել է Nova NanoSEM 450 մանրադիտակի միջոցով (FEI Corporation, ԱՄՆ): Արագացման լարում՝ 1 կՎ, կետի չափս՝ 2.0: Սարքը օգտագործում է CBS զոնդ՝ տեղագրական վերլուծության համար երկրորդային և հետադարձ ցրված էլեկտրոններ ընդունելու համար: Էլեկտրամագնիսական դաշտը (ԷՄԴ) իրականացվել է Oxford X-Max N50 ԷՄԴ համակարգի միջոցով (Oxford Instruments Technology Co., Ltd.)՝ 15 կՎ արագացման լարմամբ և 3.0 կետի չափսով: Որակական և քանակական վերլուծություն՝ բնութագրական ռենտգենյան ճառագայթների միջոցով: Ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիան իրականացվել է Escalab 250Xi սպեկտրոմետրի վրա (Thermo Fisher Scientific Corporation, ԱՄՆ), որը գործում է ֆիքսված էներգիայի ռեժիմով՝ 150 Վտ գրգռման հզորությամբ և մոնոքրոմատիկ Al Kα ճառագայթմամբ (1486.6 էՎ) որպես գրգռման աղբյուր: Որպես կապման էներգիայի լիցքի շտկման հղումներ օգտագործվել են 0–1600 էՎ լրիվ սկանավորման միջակայքը, 50 էՎ ընդհանուր էներգիան, 1.0 էՎ քայլի լայնությունը և անմաքուր ածխածինը (~284.8 էՎ): Նեղ սկանավորման համար անցման էներգիան կազմել է 20 էՎ՝ 0.05 էՎ քայլով: Ուլտրամանուշակագույն-տեսանելի տիրույթում դիֆուզ անդրադարձման սպեկտրոսկոպիան իրականացվել է Cary 5000 սպեկտրոմետրի վրա (Varian, ԱՄՆ)՝ 10–80° սկանավորման միջակայքում ստանդարտ բարիումի սուլֆատի թիթեղով:
Այս աշխատանքում 304 չժանգոտվող պողպատի կազմը (քաշային տոկոսը) կազմում է 0.08 C, 1.86 Mn, 0.72 Si, 0.035 P, 0.029 s, 18.25 Cr, 8.5 Ni, իսկ մնացածը Fe է: 10 մմ x 10 մմ x 10 մմ 304 չժանգոտվող պողպատ, պատված էպօքսիդային խեժով՝ 1 սմ2 բաց մակերեսով: Դրա մակերեսը հղկվել է 2400 grit սիլիցիումի կարբիդային հղկաթղթով և լվացվել է էթանոլով: Այնուհետև չժանգոտվող պողպատը ուլտրաձայնային եղանակով մշակվել է ապաիոնացված ջրի մեջ 5 րոպե, ապա պահվել է ջեռոցում:
OCP փորձի ժամանակ 304 չժանգոտվող պողպատը և Ag/NiS/TiO2 ֆոտոանոդը տեղադրվել են համապատասխանաբար կոռոզիայի խցիկում և ֆոտոանոդային խցիկում (Նկար 2): Կոռոզիայի խցիկը լցվել է 3.5% NaCl լուծույթով, և 0.25 Մ Na2SO3-ը լցվել է ֆոտոանոդային խցիկում՝ որպես անցքի թակարդ: Երկու էլեկտրոլիտները բաժանվել են խառնուրդից՝ օգտագործելով նավթոլային թաղանթ: OCP-ն չափվել է էլեկտրաքիմիական աշխատանքային կայանում (P4000+, ԱՄՆ): Հղման էլեկտրոդը հագեցած կալոմելային էլեկտրոդ էր (SCE): Լույսի աղբյուրի ելքի մոտ տեղադրվել են լույսի աղբյուր (քսենոնային լամպ, PLS-SXE300C, Poisson Technologies Co., Ltd.) և կտրող թիթեղ 420, որոնք թույլ են տվել տեսանելի լույսին անցնել քվարցային ապակու միջով դեպի ֆոտոանոդ: 304 չժանգոտվող պողպատե էլեկտրոդը միացված է ֆոտոանոդին պղնձե մետաղալարով: Փորձից առաջ 304 չժանգոտվող պողպատից էլեկտրոդը 2 ժամ թրջվել է 3.5% NaCl լուծույթում՝ կայուն վիճակ ապահովելու համար: Փորձի սկզբում, երբ լույսը միանում և անջատվում է, ֆոտոանոդի գրգռված էլեկտրոնները մետաղալարի միջոցով հասնում են 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին:
Ֆոտոհոսանքի խտության վերաբերյալ փորձերի ժամանակ 304SS և Ag/NiS/TiO2 ֆոտոանոդները տեղադրվել են համապատասխանաբար կոռոզիայի և ֆոտոանոդային խցիկներում (Նկար 3): Ֆոտոհոսանքի խտությունը չափվել է նույն սարքի վրա, ինչ OCP-ն: 304 չժանգոտվող պողպատի և ֆոտոանոդի միջև իրական ֆոտոհոսանքի խտությունը ստանալու համար պոտենցիոստատը օգտագործվել է որպես զրոյական դիմադրության ամպերմետր՝ 304 չժանգոտվող պողպատը և ֆոտոանոդը ոչ բևեռացված պայմաններում միացնելու համար: Դրա համար փորձարարական սարքավորման հենակետային և հակադարձ էլեկտրոդները կարճ միացվել են, որպեսզի էլեկտրաքիմիական աշխատանքային կայանը աշխատի որպես զրոյական դիմադրության ամպերմետր, որը կարող է չափել իրական հոսանքի խտությունը: 304 չժանգոտվող պողպատե էլեկտրոդը միացված է էլեկտրաքիմիական աշխատանքային կայանի հողանցմանը, իսկ ֆոտոանոդը՝ աշխատանքային էլեկտրոդի սեղմակին: Փորձի սկզբում, երբ լույսը միանում և անջատվում է, ֆոտոանոդի գրգռված էլեկտրոնները մետաղալարի միջոցով հասնում են 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին: Այս պահին կարելի է դիտարկել 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին լուսային հոսանքի խտության փոփոխություն։
304 չժանգոտվող պողպատի վրա նանոկոմպոզիտների կաթոդային պաշտպանության կատարողականությունն ուսումնասիրելու համար փորձարկվել են 304 չժանգոտվող պողպատի և նանոկոմպոզիտների ֆոտոիոնացման պոտենցիալի փոփոխությունները, ինչպես նաև նանոկոմպոզիտների և 304 չժանգոտվող պողպատների միջև ֆոտոիոնացման հոսանքի խտության փոփոխությունները։
Նկար 4-ում ցույց են տրված 304 չժանգոտվող պողպատի և նանոկոմպոզիտների բաց միացման պոտենցիալի փոփոխությունները տեսանելի լույսի ճառագայթման և մթության պայմաններում: Նկար 4ա-ում ցույց է տրված NiS նստեցման ժամանակի ազդեցությունը բաց միացման պոտենցիալի վրա ընկղմման միջոցով, իսկ նկար 4բ-ում ցույց է տրված արծաթի նիտրատի կոնցենտրացիայի ազդեցությունը բաց միացման պոտենցիալի վրա լուսավերականգնման ընթացքում: Նկար 4ա-ում ցույց է տրված, որ 304 չժանգոտվող պողպատին միացված NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի բաց միացման պոտենցիալը զգալիորեն նվազում է լամպը միացնելու պահին՝ համեմատած նիկել սուլֆիդային կոմպոզիտի հետ: Բացի այդ, բաց միացման պոտենցիալն ավելի բացասական է, քան մաքուր TiO2 նանոհաղորդալարերինը, ինչը ցույց է տալիս, որ նիկել սուլֆիդային կոմպոզիտը առաջացնում է ավելի շատ էլեկտրոններ և բարելավում է TiO2-ից ֆոտոկաթոդի պաշտպանության ազդեցությունը: Այնուամենայնիվ, ազդեցության ավարտին առանց բեռի պոտենցիալը արագորեն բարձրանում է մինչև չժանգոտվող պողպատի առանց բեռի պոտենցիալը, ինչը ցույց է տալիս, որ նիկել սուլֆիդը չունի էներգիայի կուտակման ազդեցություն: Ընկղմման նստեցման ցիկլերի քանակի ազդեցությունը բաց միացման պոտենցիալի վրա կարելի է դիտարկել Նկար 4ա-ում: 6 վայրկյան նստեցման ժամանակ նանոկոմպոզիտի ծայրահեղ պոտենցիալը հասնում է -550 մՎ-ի՝ հագեցած կալոմելային էլեկտրոդի նկատմամբ, և 6 անգամ նստեցված նանոկոմպոզիտի պոտենցիալը զգալիորեն ցածր է, քան նանոկոմպոզիտինը՝ այլ պայմաններում։ Այսպիսով, 6 նստեցման ցիկլերից հետո ստացված NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները ապահովել են 304 չժանգոտվող պողպատի լավագույն կաթոդային պաշտպանությունը։
304 չժանգոտվող պողպատե էլեկտրոդների OCP-ի փոփոխությունները NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտներով (ա) և Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտներով (բ) լուսավորմամբ և առանց լուսավորման (λ > 400 նմ):
Ինչպես ցույց է տրված նկար 4բ-ում, 304 չժանգոտվող պողպատի և Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների բաց միացման պոտենցիալը զգալիորեն նվազել է լույսի ազդեցության տակ։ Արծաթե նանոմասնիկների մակերեսային նստեցումից հետո բաց միացման պոտենցիալը զգալիորեն նվազել է մաքուր TiO2 նանոհաղորդալարերի համեմատ։ NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի պոտենցիալն ավելի բացասական է, ինչը ցույց է տալիս, որ TiO2-ի կաթոդային պաշտպանիչ ազդեցությունը զգալիորեն բարելավվում է Ag նանոմասնիկների նստեցումից հետո։ Բաց միացման պոտենցիալը արագորեն մեծանում է ազդեցության ավարտին, և հագեցած կալոմելային էլեկտրոդի համեմատ բաց միացման պոտենցիալը կարող է հասնել -580 մՎ-ի, որը ցածր է 304 չժանգոտվող պողպատի համեմատ (-180 մՎ)։ Այս արդյունքը ցույց է տալիս, որ նանոկոմպոզիտն ունի ուշագրավ էներգիայի կուտակման ազդեցություն արծաթե մասնիկների մակերեսին նստեցումից հետո։ Նկար 4բ-ում նաև ցույց է տրված արծաթե նիտրատի կոնցենտրացիայի ազդեցությունը բաց միացման պոտենցիալի վրա։ 0.1 Մ արծաթե նիտրատի կոնցենտրացիայի դեպքում հագեցած կալոմելային էլեկտրոդի նկատմամբ սահմանափակող պոտենցիալը հասնում է -925 մՎ-ի։ 4 կիրառման ցիկլից հետո պոտենցիալը մնացել է նույն մակարդակի վրա առաջին կիրառումից հետո, ինչը վկայում է նանոկոմպոզիտի գերազանց կայունության մասին: Այսպիսով, 0.1 Մ արծաթի նիտրատի կոնցենտրացիայի դեպքում, ստացված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտը ունի լավագույն կաթոդային պաշտպանիչ ազդեցությունը 304 չժանգոտվող պողպատի վրա:
TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին NiS նստեցումը աստիճանաբար բարելավվում է NiS նստեցման ժամանակի ավելացման հետ մեկտեղ: Երբ տեսանելի լույսը հարվածում է նանոհաղորդալարի մակերեսին, ավելի շատ նիկելի սուլֆիդի ակտիվ կենտրոններ են գրգռվում էլեկտրոններ առաջացնելու համար, և ֆոտոիոնացման պոտենցիալն ավելի է նվազում: Այնուամենայնիվ, երբ նիկելի սուլֆիդի նանոմասնիկները չափազանց շատ են նստեցվում մակերեսին, գրգռված նիկելի սուլֆիդը փոխարենը նվազում է, ինչը չի նպաստում լույսի կլանմանը: Արծաթի մասնիկների մակերեսին նստեցումից հետո, արծաթի մասնիկների մակերեսային պլազմոնային ռեզոնանսային էֆեկտի պատճառով, առաջացած էլեկտրոնները արագ կփոխանցվեն 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին, ինչը հանգեցնում է գերազանց կաթոդային պաշտպանության ազդեցության: Երբ մակերեսին նստեցվում են չափազանց շատ արծաթե մասնիկներ, արծաթի մասնիկները դառնում են ֆոտոէլեկտրոնների և անցքերի վերամիավորման կետ, ինչը չի նպաստում ֆոտոէլեկտրոնների առաջացմանը: Եզրակացնելով՝ Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները կարող են ապահովել 304 չժանգոտվող պողպատի լավագույն կաթոդային պաշտպանությունը՝ նիկելի սուլֆիդի 6-ապատիկ նստեցումից հետո 0.1 Մ արծաթի նիտրատի տակ:
Ֆոտոհոսանքի խտության արժեքը ներկայացնում է ֆոտոգեներացված էլեկտրոնների և անցքերի բաժանման ունակությունը, և որքան մեծ է ֆոտոհոսանքի խտությունը, այնքան ուժեղ է ֆոտոգեներացված էլեկտրոնների և անցքերի բաժանման ունակությունը: Կան բազմաթիվ ուսումնասիրություններ, որոնք ցույց են տալիս, որ NiS-ը լայնորեն օգտագործվում է ֆոտոկատալիտիկ նյութերի սինթեզում՝ նյութերի ֆոտոէլեկտրական հատկությունները բարելավելու և անցքերը բաժանելու համար15,16,17,18,19,20: Չենը և այլք ուսումնասիրել են ազնիվ մետաղ չպարունակող գրաֆեն և g-C3N4 կոմպոզիտներ, որոնք համատեղ մոդիֆիկացվել են NiS15-ի հետ: Մոդիֆիկացված g-C3N4/0.25%RGO/3%NiS-ի ֆոտոհոսանքի առավելագույն ինտենսիվությունը 0.018 μA/cm2 է: Չենը և այլք ուսումնասիրել են CdSe-NiS-ը՝ մոտ 10 µA/cm2.16 ֆոտոհոսանքի խտությամբ: Լյուը և այլք սինթեզել են CdS@NiS կոմպոզիտ՝ 15 µA/cm218 ֆոտոհոսանքի խտությամբ: Այնուամենայնիվ, NiS-ի օգտագործումը ֆոտոկատոդի պաշտպանության համար դեռևս չի հաղորդվել: Մեր ուսումնասիրության մեջ TiO2-ի լուսահոսանքի խտությունը զգալիորեն մեծացել է NiS-ի մոդիֆիկացիայի միջոցով: Նկար 5-ում ցույց են տրված 304 չժանգոտվող պողպատի և նանոկոմպոզիտների լուսահոսանքի խտության փոփոխությունները տեսանելի լույսի պայմաններում և առանց լուսավորության: Ինչպես ցույց է տրված նկար 5ա-ում, NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի լուսահոսանքի խտությունը արագորեն մեծանում է լույսը միացնելու պահին, և լուսահոսանքի խտությունը դրական է, ինչը ցույց է տալիս էլեկտրոնների հոսքը նանոկոմպոզիտից դեպի մակերես էլեկտրաքիմիական աշխատանքային կայանի միջոցով: 304 չժանգոտվող պողպատ: Նիկելի սուլֆիդային կոմպոզիտների պատրաստումից հետո լուսահոսանքի խտությունը մեծ է մաքուր TiO2 նանոհաղորդալարերի համեմատ: NiS-ի լուսահոսանքի խտությունը հասնում է 220 μA/cm2-ի, որը 6.8 անգամ ավելի բարձր է, քան TiO2 նանոհաղորդալարերինը (32 μA/cm2), երբ NiS-ը ընկղմվում և նստեցվում է 6 անգամ: Ինչպես ցույց է տրված նկար 5ա-ում: 5բ-ում, Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի և 304 չժանգոտվող պողպատի միջև լուսահոսանքի խտությունը զգալիորեն ավելի բարձր էր, քան մաքուր TiO2-ի և NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի միջև, երբ այն միացված էր քսենոնային լամպի տակ: Նկար 5բ-ում նաև ցույց է տրված AgNO կոնցենտրացիայի ազդեցությունը լուսահոսանքի խտության վրա լուսավերականգնման ընթացքում: Արծաթի նիտրատի 0.1 Մ կոնցենտրացիայի դեպքում դրա լուսահոսանքի խտությունը հասնում է 410 μA/cm2-ի, որը 12.8 անգամ ավելի բարձր է, քան TiO2 նանոհաղորդալարերինը (32 μA/cm2) և 1.8 անգամ ավելի բարձր, քան NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտներինը: Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի միջերեսում առաջանում է հետերոհանգույցային էլեկտրական դաշտ, որը նպաստում է լուսաստեղծված էլեկտրոնների անջատմանը անցքերից:
304 չժանգոտվող պողպատե էլեկտրոդի լուսահոսանքի խտության փոփոխությունները (ա) NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտով և (բ) Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտով լուսավորմամբ և առանց լուսավորության (λ > 400 նմ):
Այսպիսով, նիկելի սուլֆիդի 0.1 Մ կոնցենտրացված արծաթի նիտրատում ընկղմման-նստեցման 6 ցիկլից հետո, Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների և 304 չժանգոտվող պողպատի միջև լուսահոսանքի խտությունը հասնում է 410 μA/cm2-ի, որը ավելի բարձր է, քան հագեցած կալոմելային էլեկտրոդների դեպքում՝ հասնում է -925 mV-ի: Այս պայմաններում, Ag/NiS/TiO2-ի հետ համակցված 304 չժանգոտվող պողպատը կարող է ապահովել լավագույն կաթոդային պաշտպանությունը:
Նկար 6-ում ցույց են տրված մաքուր տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերի, կոմպոզիտային նիկելի սուլֆիդային նանոմասնիկների և արծաթի նանոմասնիկների մակերեսային էլեկտրոնային մանրադիտակի պատկերները օպտիմալ պայմաններում: Նկար 6ա և դ-ում ցույց են տրված մաքուր TiO2 նանոհաղորդալարեր, որոնք ստացվել են միաստիճան անոդացման միջոցով: Տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերի մակերեսային բաշխումը միատարր է, նանոհաղորդալարերի կառուցվածքները մոտ են միմյանց, և ծակոտիների չափերի բաշխումը միատարր է: Նկար 6բ և ե-ում տիտանի երկօքսիդի էլեկտրոնային միկրոֆոտոներն են նիկելի սուլֆիդային կոմպոզիտների 6-ապատիկ իմպլանտացիայից և նստեցումից հետո: Նկար 6ե-ում 200,000 անգամ մեծացված էլեկտրոնային մանրադիտակային պատկերից կարելի է տեսնել, որ նիկելի սուլֆիդային կոմպոզիտային նանոմասնիկները համեմատաբար միատարր են և ունեն մոտ 100-120 նմ տրամագծով մեծ մասնիկի չափ: Որոշ նանոմասնիկներ կարելի է դիտարկել նանոհաղորդալարերի տարածական դիրքում, և տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերը հստակ տեսանելի են: Նկար 6ե-ում Նկար 6c, f-ը ցույց են տալիս NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների էլեկտրոնային մանրադիտակային պատկերները AgNO3-ի 0.1 Մ կոնցենտրացիայով: Նկար 6b-ի և նկար 6e-ի համեմատ, նկար 6c-ն և նկար 6f-ը ցույց են տալիս, որ Ag նանոմասնիկները նստեցված են կոմպոզիտային նյութի մակերեսին, որտեղ Ag նանոմասնիկները հավասարաչափ բաշխված են՝ մոտ 10 նմ տրամագծով: Նկար 7-ում ցույց է տրված Ag/NiS/TiO2 նանոթաղանթների լայնական կտրվածքը, որոնք ենթարկվել են NiS-ի 6 ցիկլի նստեցման՝ AgNO3-ի 0.1 Մ կոնցենտրացիայով: Բարձր խոշորացման պատկերներից չափված թաղանթի հաստությունը կազմել է 240-270 նմ: Այսպիսով, նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկները հավաքված են TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին:
Մաքուր TiO2 (a, d), NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտներ՝ NiS2-ի 6 ցիկլով թաց նստեցմամբ (b, e) և Ag/NiS/NiS2՝ NiS2-ի 6 ցիկլով թաց նստեցմամբ՝ 0.1 M AgNO3-ի դեպքում, TiO2 նանոկոմպոզիտների Սեմական մանրադիտակային պատկերներ (c, e):
Ag/NiS/TiO2 նանոթաղանթների լայնական կտրվածքը, որը ենթարկվել է NiS-ի թաթախման նստեցման 6 ցիկլի՝ AgNO3-ի 0.1 Մ կոնցենտրացիայով։
Նկար 8-ում ցույց է տրված տարրերի մակերեսային բաշխումը Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների մակերեսին, որոնք ստացվել են նիկելի սուլֆիդի 0.1 Մ կոնցենտրացիայով թաթախման նստեցումից 6 ցիկլից: Էլեմենտների մակերեսային բաշխումը ցույց է տալիս, որ Ti, O, Ni, S և Ag հայտնաբերվել են էներգետիկ սպեկտրոսկոպիայի միջոցով: Պարունակության առումով Ti-ն և O-ն ամենատարածված տարրերն են բաշխման մեջ, մինչդեռ Ni-ն և S-ը մոտավորապես նույնն են, բայց դրանց պարունակությունը շատ ավելի ցածր է, քան Ag-ինը: Կարելի է նաև ապացուցել, որ մակերեսային կոմպոզիտային արծաթե նանոմասնիկների քանակը ավելի մեծ է, քան նիկելի սուլֆիդինը: Էլեմենտների մակերեսին միատարր բաշխումը ցույց է տալիս, որ նիկելը և արծաթի սուլֆիդը միատարր կապված են TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին: Լրացուցիչ իրականացվել է ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիկ վերլուծություն՝ նյութերի կոնկրետ կազմը և կապող վիճակը վերլուծելու համար:
Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների տարրերի (Ti, O, Ni, S և Ag) բաշխումը AgNO3-ի 0.1 Մ կոնցենտրացիայի դեպքում՝ NiS թաթախման նստեցման 6 ցիկլի համար։
Նկար 9-ում ցույց են տրված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների XPS սպեկտրները, որոնք ստացվել են նիկելի սուլֆիդի նստեցման 6 ցիկլի միջոցով՝ 0.1 Մ AgNO3-ում ընկղմվելով, որտեղ նկար 9ա-ն լրիվ սպեկտրն է, իսկ մնացած սպեկտրները տարրերի բարձր թույլտվության սպեկտրներն են: Ինչպես երևում է նկար 9ա-ի լրիվ սպեկտրից, նանոկոմպոզիտում հայտնաբերվել են Ti, O, Ni, S և Ag կլանման գագաթներ, ինչը ապացուցում է այս հինգ տարրերի գոյությունը: Փորձարկման արդյունքները համապատասխանում էին EDS-ին: Նկար 9ա-ում ավելցուկային գագաթը նմուշի կապման էներգիան շտկելու համար օգտագործված ածխածնի գագաթն է: Նկար 9բ-ում ցույց է տրված Ti-ի բարձր թույլտվության էներգիայի սպեկտրը: 2p օրբիտալների կլանման գագաթները գտնվում են 459.32 և 465 էՎ-ում, որոնք համապատասխանում են Ti 2p3/2 և Ti 2p1/2 օրբիտալների կլանմանը: Երկու կլանման գագաթնակետերը ապացուցում են, որ տիտանն ունի Ti4+ վալենտայինություն, որը համապատասխանում է Ti-ին TiO2-ում։
Ag/NiS/TiO2 չափումների XPS սպեկտրները (ա) և Ti2p(b), O1s(c), Ni2p(d), S2p(e) և Ag 3d(f) չափումների բարձր լուծաչափի XPS սպեկտրները։
Նկար 9դ-ում ցույց է տրված Ni 2p օրբիտալի համար բարձր լուծաչափով Ni էներգետիկ սպեկտր՝ չորս կլանման գագաթներով։ 856 և 873.5 էՎ կլանման գագաթները համապատասխանում են Ni 2p3/2 և Ni 2p1/2 8.10 օրբիտալներին, որտեղ կլանման գագաթները պատկանում են NiS-ին։ 881 և 863 էՎ կլանման գագաթները նիկելի նիտրատի համար են և առաջանում են նիկելի նիտրատի ռեակտիվի կողմից նմուշի պատրաստման ընթացքում։ Նկար 9ե-ում ցույց է տրված S-սպեկտրի բարձր լուծաչափով կլանման գագաթները։ S 2p օրբիտալների կլանման գագաթները գտնվում են 161.5 և 168.1 էՎ-ում, որոնք համապատասխանում են S 2p3/2 և S 2p1/2 օրբիտալներին՝ 21, 22, 23, 24։ Այս երկու գագաթները պատկանում են նիկելի սուլֆիդային միացություններին։ 169.2 և 163.4 էՎ կլանման գագաթները նատրիումի սուլֆիդային ռեակտիվի համար են։ Նկար 9ե-ում Նկար 9f-ը ցույց է տալիս բարձր լուծաչափով Ag սպեկտր, որտեղ արծաթի եռաչափ օրբիտալ կլանման գագաթները գտնվում են համապատասխանաբար 368.2 և 374.5 eV-ում, և երկու կլանման գագաթները համապատասխանում են Ag 3d5/2 և Ag 3d3/212, 13-ի կլանման ուղեծրերին: Այս երկու տեղերում գտնվող գագաթները ապացուցում են, որ արծաթի նանոմասնիկները գոյություն ունեն տարրական արծաթի վիճակում: Այսպիսով, նանոկոմպոզիտները հիմնականում կազմված են Ag-ից, NiS-ից և TiO2-ից, ինչը որոշվել է ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիայի միջոցով, որը ապացուցել է, որ նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկները հաջողությամբ համակցվել են TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին:
Նկար 10-ում ներկայացված են թարմ պատրաստված TiO2 նանոհաղորդալարերի, NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների և Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների ուլտրամանուշակագույն-տեսանելի դիֆուզ անդրադարձման սպեկտրները: Նկարից երևում է, որ TiO2 նանոհաղորդալարերի կլանման շեմը մոտ 390 նմ է, և կլանված լույսը հիմնականում կենտրոնացած է ուլտրամանուշակագույն տիրույթում: Նկարից երևում է, որ տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերի 21, 22 մակերեսին նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկների համադրությունից հետո կլանված լույսը տարածվում է տեսանելի լույսի տիրույթ: Միևնույն ժամանակ, նանոկոմպոզիտը մեծացրել է ուլտրամանուշակագույն կլանումը, որը կապված է նիկելի սուլֆիդի նեղ գոտիական բացվածքի հետ: Որքան նեղ է գոտիական բացվածքը, այնքան ցածր է էլեկտրոնային անցումների էներգետիկ արգելքը և այնքան բարձր է լույսի օգտագործման աստիճանը: NiS/TiO2 մակերեսը արծաթե նանոմասնիկներով միացնելուց հետո կլանման ինտենսիվությունը և լույսի ալիքի երկարությունը զգալիորեն չեն աճել, հիմնականում արծաթե նանոմասնիկների մակերեսին պլազմոնային ռեզոնանսի ազդեցության պատճառով: TiO2 նանոհաղորդալարերի կլանման ալիքի երկարությունը զգալիորեն չի բարելավվում՝ համեմատած կոմպոզիտային NiS նանոմասնիկների նեղ արգելակային գոտու հետ։ Ամփոփելով՝ տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերի մակերեսին կոմպոզիտային նիկելի սուլֆիդի և արծաթի նանոմասնիկների հայտնվելուց հետո, դրանց լույսի կլանման բնութագրերը զգալիորեն բարելավվում են, և լույսի կլանման միջակայքը ընդլայնվում է ուլտրամանուշակագույնից մինչև տեսանելի լույս, ինչը բարելավում է տիտանի երկօքսիդի նանոհաղորդալարերի օգտագործման մակարդակը։ Լույսը բարելավում է նյութի ֆոտոէլեկտրոններ առաջացնելու ունակությունը։
Թարմ TiO2 նանոհաղորդալարերի, NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների և Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների ուլտրամանուշակագույն/տեսանելի դիֆուզ անդրադարձման սպեկտրները։
Նկար 11-ում ցույց է տրված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների լուսաքիմիական կոռոզիոն դիմադրության մեխանիզմը տեսանելի լույսի ճառագայթման տակ: Արծաթե նանոմասնիկների, նիկելի սուլֆիդի և տիտանի երկօքսիդի հաղորդական գոտու պոտենցիալների բաշխման հիման վրա առաջարկվում է կոռոզիոն դիմադրության մեխանիզմի հնարավոր քարտեզ: Քանի որ նանոարծաթի հաղորդական գոտու պոտենցիալը բացասական է նիկելի սուլֆիդի համեմատ, և նիկելի սուլֆիդի հաղորդական գոտու պոտենցիալը բացասական է տիտանի երկօքսիդի համեմատ, էլեկտրոնային հոսքի ուղղությունը մոտավորապես Ag→NiS→TiO2→304 չժանգոտվող պողպատ է: Երբ լույսը ճառագայթվում է նանոկոմպոզիտի մակերեսին, նանոարծաթի մակերեսային պլազմոնային ռեզոնանսի ազդեցության պատճառով, նանոարծաթը կարող է արագորեն առաջացնել ֆոտոգեներացված անցքեր և էլեկտրոններ, և ֆոտոգեներացված էլեկտրոնները արագորեն տեղափոխվում են վալենտային գոտու դիրքից դեպի հաղորդական գոտու դիրք՝ գրգռման պատճառով: Տիտանի երկօքսիդ և նիկելի սուլֆիդ: Քանի որ արծաթե նանոմասնիկների հաղորդականությունն ավելի բացասական է, քան նիկելի սուլֆիդինը, արծաթե նանոմասնիկների հաղորդական գոտու էլեկտրոնները արագորեն վերածվում են նիկելի սուլֆիդի հաղորդական գոտու: Նիկելի սուլֆիդի հաղորդունակությունն ավելի բացասական է, քան տիտանի երկօքսիդինը, ուստի նիկելի սուլֆիդի էլեկտրոնները և արծաթի հաղորդունակությունը արագ կուտակվում են տիտանի երկօքսիդի CB-ում: Առաջացած ֆոտոգեներացված էլեկտրոնները հասնում են 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին տիտանի մատրիցով, և հարստացված էլեկտրոնները մասնակցում են 304 չժանգոտվող պողպատի կաթոդային թթվածնի վերականգնման գործընթացին: Այս գործընթացը նվազեցնում է կաթոդային ռեակցիան և միևնույն ժամանակ ճնշում է 304 չժանգոտվող պողպատի անոդային լուծույթի ռեակցիան, դրանով իսկ իրականացնելով 304 չժանգոտվող պողպատի կաթոդային պաշտպանությունը: Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտում հետերոհանգույցի էլեկտրական դաշտի առաջացման պատճառով նանոկոմպոզիտի հաղորդունակությունը տեղափոխվում է ավելի բացասական դիրքի, ինչը ավելի արդյունավետորեն բարելավում է 304 չժանգոտվող պողպատի կաթոդային պաշտպանության ազդեցությունը:
Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների ֆոտոէլեկտրաքիմիական հակակոռոզիոն գործընթացի սխեմատիկ դիագրամը տեսանելի լույսի ներքո։
Այս աշխատանքում նիկելի և արծաթի սուլֆիդային նանոմասնիկներ են սինթեզվել TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին՝ պարզ ընկղմման և լուսավերականգնման մեթոդով: Կատարվել է Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտների կաթոդային պաշտպանության վերաբերյալ մի շարք ուսումնասիրություններ 304 չժանգոտվող պողպատի վրա: Մորֆոլոգիական բնութագրերի, կազմի վերլուծության և լույսի կլանման բնութագրերի վերլուծության հիման վրա արվել են հետևյալ հիմնական եզրակացությունները.
Նիկելի սուլֆիդի 6 մի շարք իմպրեսացիայի-տեղադրման ցիկլերի և արծաթի նիտրատի 0.1 մոլ/լ ֆոտովերականգնման համար կոնցենտրացիայի դեպքում, ստացված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները 304 չժանգոտվող պողպատի վրա ավելի լավ կաթոդային պաշտպանիչ ազդեցություն ունեցան: Հագեցած կալոմելային էլեկտրոդի համեմատ, պաշտպանության պոտենցիալը հասնում է -925 մՎ-ի, իսկ պաշտպանության հոսանքը՝ 410 μA/սմ2-ի:
Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտի միջերեսում առաջանում է հետերոհանգույցային էլեկտրական դաշտ, որը բարելավում է ֆոտոգեներացված էլեկտրոնների և անցքերի բաժանման ունակությունը: Միաժամանակ, լույսի օգտագործման արդյունավետությունը մեծանում է, և լույսի կլանման միջակայքը ընդլայնվում է ուլտրամանուշակագույն տիրույթից մինչև տեսանելի տիրույթ: Նանոկոմպոզիտը 4 ցիկլից հետո կպահպանի իր սկզբնական վիճակը՝ լավ կայունությամբ:
Փորձարարական եղանակով պատրաստված Ag/NiS/TiO2 նանոկոմպոզիտները ունեն միատարր և խիտ մակերես։ Նիկելի սուլֆիդը և արծաթի նանոմասնիկները միատարր խառնուրդ են TiO2 նանոհաղորդալարերի մակերեսին։ Կոմպոզիտային կոբալտի ֆերիտը և արծաթի նանոմասնիկները բարձր մաքրության են։
Լի, ՄԿ, Լուո, ՍԶ, Վու, ՊՖ և Շեն, ՋՆ TiO2 թաղանթների ֆոտոկաթոդային պաշտպանության ազդեցությունը ածխածնային պողպատի համար 3% NaCl լուծույթներում։ Լի, ՄԿ, Լուո, ՍԶ, Վու, ՊՖ և Շեն, ՋՆ TiO2 թաղանթների ֆոտոկաթոդային պաշտպանության ազդեցությունը ածխածնային պողպատի համար 3% NaCl լուծույթներում։ Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN Эффект фотокатодной защиты пленок TiO2 համար 3% լուծվող NaCl. Լի, ՄԿ, Լուո, ՍԶ, Վու, ՊՖ և Շեն, ՋՆ։ TiO2 թաղանթների լուսակաթոդային պաշտպանության ազդեցությունը ածխածնային պողպատի համար 3% NaCl լուծույթներում։ Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜在3% NaCl 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN TiO2 薄膜在3% NaCl 溶液中对碳钢的光阴极保护效果。 Li, MC, Luo, SZ, Wu, PF & Shen, JN. Լի, ՄԿ, Լուո, ՍԶ, Վու, ՊՖ և Շեն, ՋՆ։ Ածխածնային պողպատի լուսակատոդային պաշտպանությունը TiO2 բարակ թաղանթներով 3% NaCl լուծույթում։Էլեկտրաքիմ. Ակտա 50, 3401–3406 (2005)։
Լի, Ջ., Լին, Ս.Ջ., Լայ, Յ.Կ. և Դու, Ռ.Գ. Ծաղկանման, նանոկառուցվածքային, N-լեգիրված TiO2 թաղանթի ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանություն չժանգոտվող պողպատի վրա։ Լի, Ջ., Լին, Ս.Ջ., Լայ, Յ.Կ. և Դու, Ռ.Գ. Ծաղկանման, նանոկառուցվածքային, N-լեգիրված TiO2 թաղանթի ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանություն չժանգոտվող պողպատի վրա։Լի, Ջ., Լին, ՍՋ, Լայ, ՅԿ և Դու, ՌԳ։ Նանոկառուցվածքային, ազոտով լեգիրված TiO2 թաղանթի ծաղկի տեսքով ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանություն չժանգոտվող պողպատի վրա։ Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG 花状纳米结构N 掺杂TiO2 薄膜在不锈钢上的光生阴极保护、 Li, J., Lin, CJ, Lai, YK & Du, RG:Լի, Ջ., Լին, ՍՋ, Լայ, ՅԿ և Դու, ՌԳ։ Ազոտով լեգիրված TiO2 ծաղկաձև նանոկառուցվածքային բարակ թաղանթների ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանություն չժանգոտվող պողպատի վրա։Սերֆինգ A coat. technology 205, 557–564 (2010)։
Չժոու, ՄՋ, Զենգ, ԶՈ և Չժոու, Լ. Նանոչափի TiO2/WO3 ծածկույթի ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանության հատկությունները։ Չժոու, ՄՋ, Զենգ, ԶՈ և Չժոու, Լ. Նանոչափի TiO2/WO3 ծածկույթի ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանության հատկությունները։Չժոու, ՄՋ, Զենգ, ԶՈ և Չժոու, Լ. TiO2/WO3 նանոմասշտաբային ծածկույթի ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանիչ հատկությունները։ Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米TiO2/WO3 涂层的光生阴极保护性能。 Zhou, MJ, Zeng, ZO & Zhong, L. 纳米TiO2/WO3 涂层的光生阴极保护性能。Չժոու ՄՋ, Ցզեն ԶՈ և Չժոնգ Լ. Նանո-TiO2/WO3 ծածկույթների ֆոտոգեներացված կաթոդային պաշտպանիչ հատկությունները։Կորոս։ Գիտություն։ 51, 1386–1397 (2009)։
Պարկ, Հ., Կիմ, Կենտուկի և Չոյ, Վ. Մետաղների կոռոզիայի կանխարգելման ֆոտոէլեկտրաքիմիական մոտեցում՝ օգտագործելով կիսահաղորդչային ֆոտոանոդ։ Պարկ, Հ., Կիմ, Կենտուկի և Չոյ, Վ. Մետաղների կոռոզիայի կանխարգելման ֆոտոէլեկտրաքիմիական մոտեցում՝ օգտագործելով կիսահաղորդչային ֆոտոանոդ։Պարկ, Հ., Կիմ, Կ.Յու. և Չոյ, Վ. Մետաղների կոռոզիայի կանխարգելման ֆոտոէլեկտրաքիմիական մոտեցում՝ օգտագործելով կիսահաղորդչային ֆոտոանոդ։ Park, H., Kim, KY & Choi, W. 使用半导体光阳极防止金属腐蚀的光电化学方法。 Պարկ, Հ., Կիմ, Կենտուկի և Չոյ, Վ.Պակ Հ., Կիմ Կ.Յու. և Չոյ Վ. Մետաղների կոռոզիայի կանխարգելման ֆոտոէլեկտրաքիմիական մեթոդներ՝ օգտագործելով կիսահաղորդչային ֆոտոանոդներ։Ֆիզիկա։ Քիմիա։ Հատոր 106, 4775–4781 (2002)։
Շեն, ՋիԷքս, Չեն, Յ.Ս., Լին, Լ., Լին, ՍիՋեյ և Սքենթլբերի, Դ. Հիդրոֆոբ նանո-TiO2 ծածկույթի և դրա մետաղների կոռոզիայից պաշտպանության հատկությունների ուսումնասիրություն։ Շեն, ՋիԷքս, Չեն, Յ.Ս., Լին, Լ., Լին, ՍիՋեյ և Սքենթլբերի, Դ. Հիդրոֆոբ նանո-TiO2 ծածկույթի և դրա մետաղների կոռոզիայից պաշտպանության հատկությունների ուսումնասիրություն։ Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Շեն, ՋիԷքս, Չեն, Յ.Ս., Լին, Լ., Լին, ՍիՋեյ և Սքենթլբերի, Դ. Հիդրոֆոբ նանո-TiO2 ծածկույթի և դրա հատկությունների հետազոտությունը մետաղների կոռոզիայից պաշտպանության համար։ Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Շեն, Ջի Էքս, Չեն, Յ. Ս., Լին, Լ., Լին, Սի Ջեյ և Սքենթլբերի, Դ. 疵水 նանոտիտանի երկօքսիդի ծածկույթի և դրա մետաղի կոռոզիայից պաշտպանող հատկությունների ուսումնասիրություն։ Shen, GX, Chen, YC, Lin, L., Lin, CJ & Scantlebury, D. Շեն, ՋիԷքս, Չեն, Յ.Ս., Լին, Լ., Լին, ՍիՋեյ և Սքենթլբերի, Դ. Նանո-TiO2-ի հիդրոֆոբ ծածկույթները և դրանց կոռոզիայից պաշտպանող հատկությունները մետաղների համար։Էլեկտրաքիմիա։ Ակտա 50, 5083–5089 (2005)։
Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Ս.Ջ.։ Անժանգոտվող պողպատի կոռոզիայից պաշտպանության համար նախատեսված N, S և Cl-մոդիֆիկացված նանո-TiO2 ծածկույթների ուսումնասիրություն։ Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Ս.Ջ.։ Անժանգոտվող պողպատի կոռոզիայից պաշտպանության համար նախատեսված N, S և Cl-մոդիֆիկացված նանո-TiO2 ծածկույթների ուսումնասիրություն։Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Ս.Ջ. Անժանգոտվող պողպատի կոռոզիայից պաշտպանության համար ազոտով, ծծմբով և քլորով մոդիֆիկացված նանո-TiO2 ծածկույթների հետազոտությունը։ Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Սի Ջեյ Ն、Ս 和Cl Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Ս.Ջ. Ն., Ս. և Քլ. Yun, H., Li, J., Chen, HB & Lin, CJ Покрытия N, S и Cl, модифицированные нано-TiO2, для защиты от коррозии нержавеющей стали. Յուն, Հ., Լի, Ջ., Չեն, Հ.Բ. և Լին, Ս.Ջ. Նանո-TiO2 մոդիֆիկացված N, S և Cl ծածկույթներ չժանգոտվող պողպատի կոռոզիայից պաշտպանության համար։Էլեկտրաքիմիա։ Հատոր 52, 6679–6685 (2007)։
Չժու, Յ.Ֆ., Դու, Ռ.Գ., Չեն, Վ., Ցի, Հ.Ք. և Լին, Ս.Ջ. Եռաչափ տիտանիատային նանոլարային ցանցային թաղանթների ֆոտոկաթոդային պաշտպանության հատկությունները, որոնք պատրաստվել են զոլ-գել և հիդրոթերմալ համակցված մեթոդով։ Չժու, Յ.Ֆ., Դու, Ռ.Գ., Չեն, Վ., Ցի, Հ.Ք. և Լին, Ս.Ջ. Եռաչափ տիտանիատային նանոլարային ցանցային թաղանթների ֆոտոկաթոդային պաշտպանության հատկությունները, որոնք պատրաստվել են զոլ-գել և հիդրոթերմալ համակցված մեթոդով։ Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Չժու, Յ.Ֆ., Դու, Ռ.Գ., Չեն, Վ., Ցի, Հ.Ք. և Լին, Ս.Ջ. Տիտանիատային նանոհաղորդալարերի եռաչափ ցանցային թաղանթների ֆոտոկատոդային պաշտպանիչ հատկությունները, որոնք պատրաստվել են զոլ-գել և հիդրոթերմալ համակցված մեթոդով։ Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ溶胶-凝胶和水热法制备三维钛酸盐纳米线网络薄膜的光阴极保护性能。 Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ:消铺-铲和水热法发气小水小水化用线线电视电器电影电影电影电影. Zhu, YF, Du, RG, Chen, W., Qi, HQ & Lin, CJ Фотокатодные защитные свойства трехмерных тонких пленок из сетки нанопроволок титаната, приготовленных золь-гель и гидротермическими методами. Չժու, Յ.Ֆ., Դու, Ռ.Գ., Չեն, Վ., Ցի, Հ.Ք. և Լին, Ս.Ջ. Սոլ-գել և հիդրոթերմալ մեթոդներով պատրաստված եռաչափ տիտանիատային նանոլարային ցանցի բարակ թաղանթների ֆոտոկաթոդային պաշտպանության հատկությունները։Էլեկտրաքիմիա։ communication 12, 1626–1629 (2010)։
Լի, Ջ.Հ., Կիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. և Կանգ, Մ.: pn հետերոհանգույցի NiS-զգայունացված TiO2 ֆոտոկատալիտիկ համակարգ՝ ածխաթթու գազի մեթանի արդյունավետ ֆոտովերականգնման համար: Լի, Ջ.Հ., Կիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. և Կանգ, Մ.: pn ​​հետերոհանգույցի NiS-զգայունացված TiO2 ֆոտոկատալիտիկ համակարգ՝ ածխաթթու գազի մեթանի արդյունավետ ֆոտովերականգնման համար:Լի, Ջ.Հ., Կիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. և Կանգ, Մ.: pn-հետերոհանգույցի NiS զգայունացված TiO2 ֆոտոկատալիտիկ համակարգ՝ ածխաթթու գազի մեթանի արդյունավետ ֆոտովերականգնման համար: Լի, Ջ.Հ., Քիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. & Քանգ, Մ. 一种pn 异质结NiS 敏化TiO2光催化系统，用于将二氧化碳高效光还原为甲烷。 Լի, Ջ.Հ., Քիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. & Քանգ, Մ.Լի, Ջ.Հ., Կիմ, Ս.Ի., Պարկ, Ս.Մ. և Կանգ, Մ.: pn-հետերոհանգույցի NiS զգայունացված TiO2 ֆոտոկատալիտիկ համակարգ՝ ածխաթթու գազի մեթանի արդյունավետ ֆոտովերականգնման համար:կերամիկա։ Մեկնաբանություն։ 43, 1768–1774 (2017)։
Վանգ, Ք.Զ. և այլք։ CuS-ը և NiS-ը գործում են որպես համատեղ կատալիզատորներ՝ TiO2-ի վրա ֆոտոկատալիտիկ ջրածնի արտազատումը խթանելու համար։ Մեկնաբանություն։ J.Hydro. Energy 39, 13421–13428 (2014)։
Լյու, Յ. և Թանգ, Ս. TiO2 նանոթերթիկային թաղանթների վրա ֆոտոկատալիտիկ H2 էվոլյուցիայի ուժեղացում՝ մակերեսային բեռնման NiS նանոմասնիկների միջոցով։ Լյու, Յ. և Թանգ, Ս. TiO2 նանոթերթիկային թաղանթների վրա ֆոտոկատալիտիկ H2 էվոլյուցիայի ուժեղացում՝ մակերեսային բեռնման NiS նանոմասնիկների միջոցով։Լյու, Յ. և Թանգ, Կ. TiO2 նանոթերթիկային թաղանթներում ֆոտոկատալիտիկ H2 արտազատման ուժեղացում NiS նանոմասնիկների մակերեսային բեռնման միջոցով։ Liu, Y. & Tang, C. 通过表面负载NiS 纳米颗粒增强TiO2 纳米片薄膜上的光催化产氢。 Լյու, Յ. և Թանգ, Ք.Լյու, Յ. և Թանգ, Կ. Բարելավվել է TiO2 նանոշերտերի բարակ թաղանթների վրա ֆոտոկատալիտիկ ջրածնի արտադրությունը՝ մակերեսին NiS նանոմասնիկներ նստեցնելով։լաս։ Ֆիզիկայի հանդես։ Քիմիա։ A 90, 1042–1048 (2016)։
Հուանգ, Շ.Վ. և Լյու, Զ.Ջ. Ti-O-ի վրա հիմնված նանոմատաղալարերի թաղանթների կառուցվածքի և հատկությունների համեմատական ​​ուսումնասիրություն, որոնք պատրաստվել են անոդացման և քիմիական օքսիդացման մեթոդներով։ Հուանգ, Շ.Վ. և Լյու, Զ.Ջ. Ti-O-ի վրա հիմնված նանոմատաղալարերի թաղանթների կառուցվածքի և հատկությունների համեմատական ​​ուսումնասիրություն, որոնք պատրաստվել են անոդացման և քիմիական օքսիդացման մեթոդներով։ Huang, XW & Liu, ZJ Сравнительное исследование структуры и свойств пленок нанопроводов на основе Ti-O, полученных методами анодирования и химического окисления. Հուանգ, ՇՎ և Լյու, ԶՋ։ Անոդացման և քիմիական օքսիդացման մեթոդներով ստացված Ti-O նանոհաղորդալարերի թաղանթների կառուցվածքի և հատկությունների համեմատական ​​ուսումնասիրություն։ Huang, XW & Liu, ZJ. Huang, XW & Liu, ZJ 阳极oxidation法和chemicaloxidation法preparation的Ti-O基基基小线բարակ թաղանթների կառուցվածքը և գույքի համեմատական ​​հետազոտություն: Huang, XW & Liu, ZJ Сравнительное исследование структуры и свойств тонких пленок из нанопроволоки на основе Ti-O, полученных анодированием и химическим окислением. Հուանգ, Շ.Վ. և Լյու, Զ.Ջ. Անոդացման և քիմիական օքսիդացման միջոցով պատրաստված Ti-O նանոմետալ բարակ թաղանթների կառուցվածքի և հատկությունների համեմատական ​​ուսումնասիրություն։J. Alma mater. science technology 30, 878–883 (2014)։
Լի, Հ., Վանգ, Շ.Թ., Լյու, Յ. և Հոու, Բ.Ռ. Ag և SnO2 համատեղ զգայունացված TiO2 ֆոտոանոդներ՝ 304SS-ը տեսանելի լույսի ներքո պաշտպանելու համար։ Լի, Հ., Վանգ, Շ.Թ., Լյու, Յ. և Հոու, Բ.Ռ. Ag և SnO2 համատեղ զգայունացված TiO2 ֆոտոանոդներ՝ 304SS-ը տեսանելի լույսի ներքո պաշտպանելու համար։ Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag և SnO2 ներդաշնակ զգացողություն ունեցող TiO2-ի համար նախատեսված 304SS-ի համար: Լի, Հ., Վանգ, Շ.Թ., Լյու, Յ. և Հոու, Բ.Ռ. Ag-ն և SnO2-ը կոսենսիտիզացրել են TiO2 ֆոտոանոդները՝ 304SS-ը տեսանելի լույսի ներքո պաշտպանելու համար։ Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Ag 和SnO2 共敏化TiO2 光阳极，用于在可见光下保护304SS。 Լի, Հ., Վանգ, ՇՏ, Լյու, Յ. և Հոու, Բ.Ռ. Ագ Li, H., Wang, XT, Liu, Y. & Hou, BR Фотоанод TiO2, զուգորդված սենսիբիլիզիրովանական Ag եւ SnO2, для защиты 304SS в виденмом свете. Լի, Հ., Վանգ, ՇՏ, Լյու, Յ. և Հոու, ԲՌ: 304SS-ի տեսանելի լույսից պաշտպանելու համար Ag-ի և SnO2-ի հետ համատեղ զգայունացված TiO2 ֆոտոանոդ:կորոս։ գիտություն։ 82, 145–153 (2014)։
Վեն, Զ.Հ., Վան, Ն., Վան, Ջ. և Հոու, Բ.Ռ. Ag և CoFe2O4 համատեղ զգայունացված TiO2 նանոլար՝ 304 SS-ի լուսակաթոդային պաշտպանության համար տեսանելի լույսի ներքո։ Վեն, Զ.Հ., Վան, Ն., Վան, Ջ. և Հոու, Բ.Ռ. Ag և CoFe2O4 համատեղ զգայունացված TiO2 նանոլար՝ 304 SS-ի լուսակաթոդային պաշտպանության համար տեսանելի լույսի ներքո։Վենը, Զ.Հ.-ն, Վանգը, Ն.-ն, Վանգը, Ջ.-ն և Հոուն, BR Ag-ն և CoFe2O4-ը համատեղ զգայունացվեցին TiO2 նանոլարով՝ 304 SS լուսակաթոդը տեսանելի լույսի ներքո պաշտպանելու համար։ Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR Ag 和CoFe2O4 共敏化TiO2 纳米线，用于在可见光下持304 SS Wen, ZH, Wang, N., Wang, J. & Hou, BR AgՎեն, Զ.Հ., Վան, Ն., Վան, Ջ. և Հոու, BR Ag և CoFe2O4 համատեղ զգայունացված TiO2 նանոհաղորդալարեր՝ տեսանելի լույսի ներքո 304 SS ֆոտոկատոդային պաշտպանության համար։Մեկնաբանություն։ J. Electrochemistry. the science. 13, 752–761 (2018)։
Բու, ՅԻ և Աո, ՋՊ։ Մետաղների համար նախատեսված ֆոտոէլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության կիսահաղորդչային բարակ թաղանթների վերանայում։ Բու, ՅՅ և Աո, ՋՊ։ Մետաղների համար կիսահաղորդչային բարակ թաղանթների ֆոտոէլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության ակնարկ։ Bu, YY & Ao, JP Обзор фотоэлектрохимической катодной защиты тонких полупроводниковых пленок для металлов. Բու, ՅՅ և Աո, ՋՊ։ Մետաղների համար նախատեսված կիսահաղորդչային բարակ թաղանթների ֆոտոէլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության վերանայում։ Bu, YY & Ao, JP 金属光电化学阴极保护半导体薄膜综述。 Bu, YY & Ao, JP մետաղացում 光电视光阴极电影电影电影电视设计。 Bu, YY & Ao, JP Обзор металлической фотоэлектрохимической катодной защиты тонких полупроводниковых пленок. Բու, ՅՅ և Աո, ՋՊ։ Բարակ կիսահաղորդչային թաղանթների մետաղական ֆոտոէլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության վերանայում։Կանաչ էներգիայի միջավայր։ 2, 331–362 (2017)։