复合膜的制备及其光生阴极保护效应

针对TiO2半导体不能有效吸收可见光,光电转换效率较低等问题,可通过对TiO2半导体进行修饰和改性,制备TiO2复合材料,提高其光电化学性能.因此,本工作以Ti表面制备的TiO2纳米管膜为基础,分别应用循环伏安电沉积法和脉冲电沉积法在膜表面先后沉积MoO3和ZnSe颗粒,获得具有级联能带结构的ZnSe/MoO3/TiO2纳米管复合膜,并将其应用于对403不锈钢(403SS)实施光生阴极保护.相较于纯TiO2纳米管膜,紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和光致发光(PL)谱测试表明,ZnSe/MoO3/TiO2复合膜的吸收边红移,在可见光区具有良好的光吸收性能,光生载流子复合得到更有效抑制.光电化学测试表明,白光照射下,处于0.5 mol·L-1 KOH溶液中的ZnSe/MoO3/TiO2复合膜的光电流密度达到了同条件下纯TiO2膜的2倍,可使与之耦连的浸泡于0.5 mol·L-1 NaCl溶液中的403SS电极电位下降470 mV,显示出良好的光生阴极保护效应.复合膜还具有一定的储能特性,在光照后又转为暗态的22.5 h内仍对403SS具有一定阴极保护作用.