이산화티타늄(TiO2 ) 좁은 갭 반도체 - 비스무트 셀레나이드(Bi2)와 결합된 나노튜브 어레이 Se3 ) - 가시광선 아래에서 304 스테인리스강에 대한 광음극 보호 특성의 현저한 향상을 나타냈습니다. Bi2 Se3 /TiO2 순수한 TiO2를 제조하기 위한 전기화학적 양극산화 방법을 포함하여 간단한 2단계 방법을 사용하여 나노복합체를 성공적으로 합성했습니다. Bi2 합성을 위한 화학조 증착법 Se3 나노플라워. 복합막의 형태와 구조는 주사전자현미경, 에너지분산분광법, X선 광전자분광법, X선 회절법으로 연구하였다. 또한 Bi2의 영향 Se3 복합 필름의 광전기화학적 및 광음극 보호 특성에 대한 내용도 연구되었습니다. Bi2의 광전류 밀도 Se3 /TiO2 나노복합체는 순수 TiO2보다 훨씬 더 높았습니다. 가시광선 아래서. 증감제 Bi2 Se3 광 생성된 전자-정공 쌍의 효율적인 분리 및 TiO2의 광음극 보호 특성 향상 . 가시광선 조명에서 Bi2 Se3 /TiO2 Bi 3+ 를 이용한 화학조 증착법으로 합성된 나노복합체 (0.5mmol/L)은 304 스테인리스강에 대해 최적의 광발생 음극 보호 성능을 나타냈습니다.
<섹션 데이터-제목="배경">스테인리스강은 중요한 엔지니어링 재료로서 우수한 내식성으로 인해 다양한 분야의 중요한 프로젝트에 널리 적용되었습니다. 그러나 스테인리스 스틸은 산성 환경과 같은 특정 공격적인 환경과 염화물 함유 또는 고온 조건에서 사용할 때 심각한 부식을 겪을 수 있습니다[1,2,3,4]. 코팅[5, 6], 희생 양극의 사용[7], 현재의 음극 보호[8, 9]를 포함한 전통적인 부식 방지 방법에 대한 광범위한 연구와 응용이 지난 수십 년 동안 개발되었습니다. 그러나 친환경적이고 오래 지속되는 방식 기술은 여전히 주요 목표로 남아 있습니다. 새로운 부식 방지 기술로서 광음극 보호는 부식 연구원[11,12,13,14]의 주목을 받기 전에 1995년 Yuan과 Tsujikawa[10]에 의해 처음 제안되었습니다.
이산화티타늄(TiO2 )은 광전 변환 및 광촉매 특성이 우수한 중요한 광전 재료이며 저렴한 비용, 무독성 및 안정적인 화학적 특성으로 인해 촉매[15], 태양 전지[16] 및 가스 센서[17]에 널리 사용됩니다. TiO2 및 TiO2 기반 합성물은 광 발생 음극 보호에 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 급속하게 발전한 부식 방지를 위한 유망한 기술입니다[18,19,20,21,22,23]. 그러나 TiO2의 밴드갭(3.2 eV)은 광반응을 자외선 영역으로만 제한하여 태양광 이용률을 크게 떨어뜨립니다. 또한, TiO2의 광유도 전하 캐리어 나노 입자는 광 여기된 전자-정공 쌍의 빠른 재결합으로 인해 매우 짧은 수명을 보여 순수 TiO2의 광음극 보호 효과를 감소시킵니다. 영화. 따라서 TiO2의 위의 단점을 극복하는 방법 널리 연구된 주제가 되었습니다. TiO2 합성에 대한 많은 연구가 수행되었습니다. 비금속 원소(F, N 및 S)[12, 24, 25], 금속 원자(Fe, Co, Cu 및 Ce)[26,27,28,29] 및 일부 좁은 밴드갭 나노 반도체(Ag<하위>2 O, ZnSe, WO3 , CDS, Ag2 S, CdSe 및 Bi2 S3 ) [30,31,32,33,34,35,36] TiO2의 캐리어 분리 및 광 이용 개선 .
비스무트 셀레나이드(Bi2 Se3 )는 직접 밴드갭 계층 반도체이며 V2의 중요한 구성원입니다. VI3 복합 가족. 밴드갭(0.35eV)이 좁은 가시광선 및 근적외선 영역에서 높은 흡수 계수를 나타냅니다[37]. 중요한 n형 칼코겐화물로서 Bi2 Se3 높은 전기 전도성[38], 상당한 열전 특성[39], 감광성[40], 전기화학적 특성[41] 및 광전도성[42]과 같은 많은 중요한 특성을 가지고 있습니다. 또한 Bi2 Se3 인기 있는 위상 절연체[43,44,45]이며 전도성 표면 상태와 절연 벌크 상태의 고유한 특성을 가지고 있습니다. 고품질 Bi2 Se3 나노 구조는 고진공 물리적 증착 방법, 화학 기상 증착, 원자층 증착, 펄스 레이저 증착 및 고온에서의 증기-액체-고체 기술을 사용하여 준비되었습니다[44,45,46,47,48,49]. Bi2에 대한 이러한 합성 방법 Se3 어려운 제조가 필요하여 높은 생산 비용을 초래합니다. 본 논문에서는 Bi2에 대한 저비용의 간단한 Chemical Bath 증착 방법을 사용하여 위의 문제를 극복하였다. Se3 TiO2에 나노플라워 증착 . n-Bi2의 조합 Se3 /n-TiO2 효율적인 광양극으로서 이종접합이 304ss의 광발생 음극 보호에 처음으로 적용되었습니다. Bi2의 형태, 구조 및 광흡수 특성 Se3 /TiO2 나노복합체는 주사전자현미경(SEM), X선 회절(XRD), 에너지 분산형 X선 분광법(EDS), X선 광전자 분광법(XPS) 및 UV-가시광선(UV-Vis) 확산 반사 스펙트럼으로 연구되었습니다. , 각각.
이 연구에 사용된 모든 화학 물질은 분석 등급이었고 추가 정제 없이 받은 그대로 사용되었습니다. 모든 수용액은 탈이온수를 사용하여 제조되었습니다.
Ti 포일(20mm × 10mm × 0.3mm;> 99.9% 순도)은 NH4를 포함하는 혼합물을 사용하여 연마되었습니다. F(2.25g), H2 O(12.5mL), H2 O2 (30 wt%, 30 mL) 및 HNO3 (68 wt%, 30 mL), 그런 다음 Ti 조각을 탈이온수와 에탄올로 세척했습니다. TiO2 필름은 문헌[50]에 보고된 양극 산화 방법에 의해 Ti 호일에 준비되었습니다. Pt 플레이트는 음극으로 선택되었고 Ti 호일은 NH4를 포함하는 에틸렌 글리콜 용액에서 1시간 동안 20V의 양극이었습니다. F(0.22g), H2 주변 온도에서 O(4mL) 및 에틸렌 글리콜(40mL) 그 후, 샘플을 탈이온수와 에탄올로 헹구었다. 마지막으로 시편을 450°C에서 2시간 동안 어닐링하고 주변 공기에서 냉각하여 TiO2를 얻었습니다. 영화.
더 바이2 Se3 화학조 증착법으로 제조하였다. 실험 절차에서 8mmol의 니트릴로트리아세트산(H3 NTA) 및 0.4mmol의 Bi(NO3) )3 ·5H2 O를 탈이온수(400mL)에 첨가하여 Bi 3+ 와 함께 비스무트 킬레이트를 형성했습니다. 혼합 용액의 농도는 1.0mmol/L입니다. 상기 용액에 환원제인 아스코르빈산 2밀리몰을 가한 후, 혼합물의 pH가 약 8.6~8.9로 조절되고 혼합용액이 무색 투명해질 때까지 수산화암모늄을 조심스럽게 적가하였다. 마지막으로 Na2 SeSO3 (20mL, 30mmol/L)을 상기 용액에 주입하였다. 위의 모든 실험에서 수용액은 균일한 용액을 얻기 위해 자기교반기로 충분히 교반하였다. 그런 다음 TiO2 기질을 비커(100mL)의 최종 용액(40mL)에 담그었습니다. 그런 다음 달라붙는 필름으로 덮인 비커를 80°C의 온도로 200분 동안 가열된 오븐에 옮겨 Bi2를 얻습니다. Se3 TiO2의 나노플라워 기질. 마지막으로, 샘플을 비이커에서 꺼내고 탈이온수와 에탄올로 여러 번 세척한 다음 주변 공기에서 건조되도록 했습니다. 이렇게 하면 Bi2 Se3 -민감한 TiO2 필름을 얻었고 Bi2로 라벨링했습니다. Se3 /TiO2 -1.0. 간단하게 하기 위해 Bi2의 다른 양 Se3 TiO2에 기질은 Bi2로 지정됩니다. Se3 /TiO2 이 논문에서 -γ, 여기서 γ는 Bi 3+ 의 농도를 나타냅니다. H3에서 NTA 및 Bi(NO3 )3 ·5H2 오 솔루션. 다른 시약의 양이 일정하게 유지되면 Bi2 Se3 /TiO2 -0.5 및 Bi2 Se3 /TiO2 Bi 3+ 의 경우 -0.25 획득 농도는 각각 0.5mmol/L 및 0.25mmol/L입니다. Bi2의 다양한 양의 영향 Se3 이 논문에서는 복합 필름의 광전기화학적 및 광음극 보호 특성에 대해 조사했습니다.
주사전자현미경(SEM, Hitachi S-4800, Japan)을 이용하여 제조된 필름의 형태를 조사하였다. 에너지 분산 X선 분광법(EDS, Oxford Energy 350 X선 에너지 스펙트럼 분석기) 및 X선 광전자 분광법(XPS, Thermo Scientific ESCALAB 250Xi)을 사용하여 Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체. UV-Vis DRS(Japan Hitachi UH4150)를 사용하여 샘플의 흡광도를 측정했습니다. 샘플의 결정상 조성은 Cu Kα를 사용하는 X선 회절계(XRD, Germany Bruker AXSD8)로 특성화되었습니다. 10° ~ 80°의 복사(γ =1.54056 Å)
그림 1과 같이 광전기화학적 측정에는 광분해 전지와 전해 전지로 구성된 커플링 시스템이 사용되었고 두 전지를 연결하기 위해 양성자 교환막이 사용되었습니다. 광분해 셀에는 0.1mol/L의 Na2가 포함되었습니다. S와 0.2 mol/L NaOH 혼합용액은 전자와 정공의 분리 촉진을 위한 희생제 역할을 하고[33, 51], 전해조의 전해질로는 0.5 mol/L NaCl 용액을 사용하였다. 전해조에서는 Pt 포일을 상대 전극(CE)으로, 포화 칼로멜 전극을 기준 전극(RE)으로, 304ss를 작업 전극(WE)으로 사용하는 3전극 시스템을 채택했습니다. Bi2 Se3 /TiO2 광분해 셀에 배치된 나노복합체 샘플은 구리 와이어로 전해 셀에 잠긴 304ss 전극에 연결되었습니다. 가시광선 범위의 광원은 고압 크세논 램프(PLS-SXE 300 C, Beijing Perfectlight Company, China)로 조사하였다. 광조사 전과 조사 중 Gamry potentiostat/galvanostat/ZRA 시스템(GAMRY 3000, Gamry Instruments, USA)을 사용하여 개방 회로 전위(OCP) 및 광전류 곡선의 변화를 측정했습니다.
<그림>
광전기화학 분석에 사용되는 실험 설정의 개략도
그림 2a는 TiO2의 일반적인 평면도 및 단면 지형을 보여줍니다. 양극 산화 방법으로 제조된 필름. TiO2 나노튜브 어레이는 평균 내경과 길이가 각각 약 55nm 및 680nm인 잘 정렬된 고밀도 나노튜브로 구성된 나노다공성 구조를 보여줍니다. 그림 2b–d와 같이 TiO2 나노튜브 표면은 Bi2에 의해 성공적으로 수정되었습니다. Se3 다양한 농도의 Bi 3+ 에 대한 화학 수조 증착 방법을 통해 . Bi2의 경우 Se3 /TiO2 -0.25, Bi2 Se3 나노플레이크는 TiO2에 걸쳐 산발적으로 분포되고 고르지 않게 집계되었습니다. 나노튜브(그림 2b). Bi 3+ 농도일 때 0.5mmol/L, Bi2 Se3 TiO2 나노튜브를 손상시키거나 손상시킵니다(그림 2c). Bi2 Se3 TiO2 표면에 고르게 분포된 나노플라워 그림 2c와 같이 라멜라 응집을 효과적으로 방지하고 아키텍처의 장기간 수명을 유지하는 초박형 나노 플레이크에 대한 내부 가교 구조를 보여주었습니다. Bi 3+ 농축 후 Bi2의 양과 직경인 1.0mmol/L로 증가했습니다. Se3 그림 2d와 같이 nanoflowers가 크게 증가하고 nanoflowers의 덩어리가 나노 튜브를 차단했습니다. Bi2의 해당 EDS 스펙트럼 Se3 /TiO2 그림 2e에 표시된 -0.5 필름은 Ti, O, Bi 및 Se의 특성 피크가 각각 0.9% 및 1.3%의 Bi 및 Se의 원자 백분율로 표시되었음을 보여줍니다. EDS test의 측정오차는 test element의 함량이 감소할수록 증가하는 것으로 잘 알려져 있다. 따라서 Bi와 Se의 원자비는 2:3에 가깝습니다.
<그림>
a에 대한 SEM 이미지 순수 TiO2 , b Bi2 Se3 /TiO2 -0.25, c Bi2 Se3 /TiO2 -0.5 및 d Bi2 Se3 /TiO2 -1.0; 이 Bi2에 대한 EDS 스펙트럼 Se3 /TiO2 -0.5 영화
그림 3a는 순수 TiO2에 대한 XRD 스펙트럼을 보여줍니다. (곡선 a) 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0 나노복합체(곡선 b). Ti 기판 피크 외에 25.38°, 38.03°, 48.01°, 54.05°, 55.17°, 62.71° 및 70.44°의 회절 피크는 격자면 (101), (004), (20)과 잘 일치했습니다. 아나타제 TiO2의 (105), (211), (204) 및 (220) , 각각 (JCPDS 21-1272). TiO2 제외 피크, 29.35° 및 74.90°에서 독특한 회절 피크는 능면체 결정 Bi2의 격자 평면 (015) 및 (0216)에 대해 인덱싱되었습니다. Se3 (JCPDS 33-0214). 그러나 Bi2의 명백한 피크는 없습니다. Se3 /TiO2 낮은 콘텐츠 Bi2로 인한 -1.0 Se3 TiO2에 기탁 XRD 스펙트럼은 SEM 및 EDS 결과를 따랐습니다. X선 광전자 분광법(XPS)을 사용하여 Bi2의 화학적 조성과 상태를 추가로 결정했습니다. Se3 /TiO2 나노복합체. 그림 3b와 같이 XPS는 우발적인 탄화수소 오염으로 인한 C 오염물질 외에 Bi, Se, Ti, O 성분의 존재를 밝혀냈다. 그림 3c는 458.7 및 464.5 eV에서 Ti 2p의 피크 위치를 보여주며, 이는 티타늄 산화물이 주로 TiO2로 구성되었음을 나타냅니다. [52]. 그림 3d에서 볼 수 있듯이 O 1s 세마포어는 두 개의 가우시안 피크와 일치합니다. 더 낮은 결합 에너지(530.0eV)에서 최대값은 격자 산소(OL ) Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체와 더 높은 결합 에너지(531.5 eV)에서 두 번째는 흡착된 산소(OA ), 약한 결합 산소 또는 하이드록실 그룹을 포함합니다. OA의 존재 Bi2의 광전 변환 특성을 향상시킬 수 있는 나노복합체 표면의 산소 결손 발생으로 인한 것입니다. Se3 /TiO2 광음극 보호의 나노복합체 [53]. 그림 3e는 4f7/2 Bi의 비대칭 피크는 Bi 4f5/2와 함께 두 개의 피크(157.5 및 159.4 eV)로 분해됩니다. 스펙트럼은 유사하게 각각 162.8 및 164.7 eV에서 두 개의 대역으로 나뉩니다. 더 낮은 피크(157.5 eV 및 162.8 eV)의 위치는 Bi2의 위치와 잘 일치했습니다. Se3 , 더 높은 피크는 159.4eV 및 164.7eV에서 산화비스무트에 해당합니다[54, 55]. Bi2를 사용한 합성 과정에서 소수의 비스무트 금속이 산화되었다고 결론지을 수 있습니다. Se3 순수 TiO2 수정 . 그림 3f와 같이 두 개의 피크가 3d3/2에 할당되었습니다. 및 3d5/2 Se의 핵심 수준은 각각 55.1 및 54.2 eV에서 Se가 Se 2- 형태로 존재함을 나타냅니다. [56].
<그림>
아 순수 TiO2에 대한 XRD 패턴 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0 나노복합체; ㄴ 전체 조사 스펙트럼, c Ti 2p, d O 1, e Bi 4f 및 f Bi2에 대한 Se 3d XPS 스펙트럼 Se3 /TiO2 -1.0 나노복합체
그림 4는 순수 TiO2의 빛 흡수 능력을 보여줍니다. 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0 나노복합체. 순수 TiO2의 특성 흡수 모서리 아나타제 TiO2의 밴드갭 에너지로 인해 UV 영역 내에서 약 380nm였습니다. (3.2 eV) (곡선 a). Bi2에 대해 뚜렷한 흡착이 관찰되었습니다. Se3 /TiO2 가시광선 영역(350–800nm)(곡선 b)의 나노복합체, 순수한 TiO2보다 가시광선 흡수 능력이 높음 Bi2의 통합으로 인해 Se3 나노플라워. 이 현상은 Bi2 Se3 좁은 밴드갭(0.35eV)으로 인해 가시광선 아래에서 여기되고 전도대(CB)와 가전자대(VB)에서 전자와 정공이 생성됩니다. 따라서 Bi2의 추가 Se3 Bi2의 가시광선 흡수 능력을 효과적으로 증가시킵니다. Se3 /TiO2 나노복합체.
<그림>
TiO2에 대한 UV 가시 흡수 스펙트럼 (a) 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0 (b)
그림 5에서 볼 수 있듯이 순수 TiO2와 결합된 304ss에 대한 OCP 곡선 및 Bi2 Se3 /TiO2 나노복합 광양극은 조명에 대한 OCP 응답이 유도되고 결합된 모든 전극에 대해 음전위로 이동하면서 간헐적인 가시광 하에서 측정되었습니다. 조명이 켜진 초기 단계에서 결합된 모든 전극에 대한 OCP는 짧은 시간 동안 음의 이동을 보였으며 이는 순수한 TiO2에서 여기된 광전자의 이동으로 인한 것입니다. 및 Bi2 Se3 /TiO2 304ss 전극에 나노복합체 [1, 57]. 결과적으로 상대적으로 안정적인 OCP 값은 광생성 전자의 생성과 재결합 사이의 균형 비율에 기인할 수 있습니다[32]. 조사를 끈 후 Bi2에 대한 OCP 값 Se3 /TiO2 순수한 TiO2에 비해 느린 속도로 나노복합체가 원래 값으로 돌아갑니다. . 이 현상은 Bi2의 전자 풀 효과에 기인할 수 있습니다. Se3 /TiO2 빛 조사 하에서 광유도 전자를 저장할 수 있고 빛 조사 없이 이 전자를 천천히 방출할 수 있는 나노복합체. 가시광선 조사에서 304ss에 대한 OCP 값은 TiO2와 결합할 때 약 - 450mV였습니다. (곡선 a), Bi2와 결합된 304ss에 대한 OCP 값 Se3 /TiO2 -0.25(커브 b), Bi2 Se3 /TiO2 -0.5(커브 d) 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0(곡선 c)은 각각 − 905mV, − 996mV 및 − 958mV에 도달했습니다. 이러한 결과는 304ss가 Bi2와 결합되면 음극으로 분극되었음을 나타냅니다. Se3 /TiO2 나노복합체 및 304ss에 대한 우수한 음극 보호는 Bi2에 의해 제공될 수 있습니다. Se3 /TiO2 광양극. 그림 5d와 같이 Bi2에 결합된 304ss Se3 /TiO2 -0.5는 304ss에 대한 최상의 광음극 보호 성능을 나타내는 가장 음의 전위를 보유함을 나타냅니다. 이 결과는 Bi2가 증가함에 따라 활성 사이트 및 광 수확이 증가했기 때문일 수 있습니다. Se3 콘텐츠. 그러나 과도한 양의 Bi2 Se3 입자는 Bi2에서 전하 이동을 방해하는 전자와 정공의 재결합 사이트 역할을 했습니다. Se3 /TiO2 나노복합체를 304ss로.
<그림>
순수 TiO2와 결합된 304ss용 OCP 및 Bi2 Se3 /TiO2 0.5mol NaCl 용액의 나노복합체
그림 6과 같이 TiO2에 대한 광전류 밀도 대 시간 곡선 및 Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체는 물질의 광전변환 성능을 반영하는 간헐적인 가시광 조명 하에서 신속하고 재현 가능한 광반응을 보였다. 광발생 전류는 가시광선 흡수(곡선)가 약하기 때문에 가시광선에서 상대적으로 작았다. 그러나 광 발생 전류는 TiO2의 감도에 따라 가시광 조명 아래에서 현저하게 증가했습니다. Bi2에 의해 Se3 나노플라워(커브 b에서 d). 데이터는 Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체는 가시광선을 이용할 수 있었고 TiO2 및 Bi2 Se3 광 생성된 전자와 정공의 분리를 촉진했습니다[58]. 또한 Bi2의 전도대에서 생성된 광전자는 Se3 나노플라워는 TiO2의 더 많은 양의 전도대로 쉽게 이동할 수 있습니다. 가시광선 조명 아래에서 나노튜브. 3번의 조사 간격 후에 광전류는 비교적 안정된 값을 유지했고 광전류 저하가 감지되지 않아 Bi2의 우수한 광화학적 안정성을 보여줍니다. Se3 /TiO2 나노복합 필름. 다양한 농도의 Bi 3+ 용 , Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체는 광전류 응답에 대해 서로 다른 강도를 보였다. 특히 Bi2에 대한 과도 광전류 밀도 Se3 /TiO2 -0.5(415μA/cm 2 )는 Bi2의 경우보다 높았습니다. Se3 /TiO2 -0.25(85μA/cm 2 ) 및 Bi2 Se3 /TiO2 -1.0(160μA/cm 2 ), Bi2 Se3 /TiO2 -0.5는 광 발생 전자-정공 쌍에 대한 이상적인 분리 효율을 나타냅니다. Bi2 결핍으로 활성 사이트 및 광 수확이 감소했습니다. Se3 Bi2의 나노플라워 Se3 /TiO2 과량의 Bi2가 있는 경우 전자와 정공의 재결합 사이트가 증가하는 반면 나노복합 필름 Se3 나노플라워. 가시광선 조명에서 Bi2의 가장 큰 광유도 전류 밀도 Se3 /TiO2 -0.5 광양극은 그림 5에 표시된 가장 큰 광유도 전위 강하와 일치하여 Bi2의 최적 광음극 보호 성능을 추가로 검증했습니다. Se3 /TiO2 304초의 경우 -0.5입니다.
<그림>
순수 TiO2에 대한 광전류 밀도 대 시간 곡선 및 Bi2 Se3 /TiO2 0.1mol/L Na2의 나노복합체 S 및 0.2mol/L NaOH 혼합 용액
그림 7은 Bi2의 광전 변환 및 수송 과정을 보여줍니다. Se3 /TiO2 나노복합체. 가시광선 아래에서 Bi2 Se3 나노플라워는 흡착된 산소를 함유하고 있기 때문에 광자를 쉽게 흡수할 수 있습니다(OA ) 좁은 밴드갭 너비(0.35eV)를 갖습니다. 광자가 Bi2에 의해 흡수될 때 Se3 나노플라워, 광여기된 전자는 Bi2의 원자가 밴드(VB)에서 여기에 의해 생성됩니다. Se3 Bi2의 전도대(CB)로 Se3 . Bi2의 CB에서 광여기된 전자 Se3 TiO2의 CB로 이동합니다. , TiO2의 VB에서 광 생성된 구멍 Bi2의 VB로 전송됩니다. Se3 , 그런 다음 S 2− 에 의해 캡처됩니다. 전해질에서 광양극 필름의 표면에서 S로 변합니다. 광여기된 전자가 광양극을 빠져 나와 304ss로 이동하면 산소 가스 및 물과 반응하여 OH - 로 전환됩니다. . 또한, Na + 양성자 교환막에 의해 전해조에서 광분해조로 운반되어 커플링 시스템이 전체적으로 전기적으로 중성입니다. 결과적으로, 광 생성된 전하가 효과적으로 분리되고 광 생성된 전자-정공 쌍에 대한 재결합 확률이 감소합니다. 304ss가 Bi2에서 광여기된 전자를 받으면 Se3 /TiO2 와이어를 통한 나노복합체, 304ss의 전위는 음으로 이동합니다. 가시광선 조명 아래에서 Bi2 Se3 /TiO2 나노복합체는 304ss의 부식 속도를 감소시킬 수 있습니다. 따라서 Bi2에서 광 여기된 전자-정공 쌍의 효율적인 분리 Se3 /TiO2 나노복합체는 산화환원 반응을 가속화하고 304ss에 대한 효과적인 광음극 보호를 생성합니다.
<그림>
Bi2에서 전자 전달 과정의 도식적 표현 Se3 /TiO2
이 논문에서 TiO2 나노튜브 어레이는 양극산화 방법과 Bi2로 준비되었습니다. Se3 나노플라워는 TiO2에서 성장했습니다. 화학조 증착에 의한 나노튜브. 더 바이2 Se3 /TiO2 나노복합체는 균일한 분포와 질서 있는 특성을 보였다. 나노복합체 및 순수 TiO2에 대한 전기화학적 테스트 304ss와 결합하여 Bi2의 광발생 음극 보호 성능을 보여주었습니다. Se3 /TiO2 나노복합체는 순수 TiO2에 비해 우수했습니다. . Bi2와 결합된 304ss의 OCP 값 Se3 /TiO2 -0.5는 활성 부위와 TiO2의 광 수확으로 인해 가시광선 조명에서 - 996 mV로 음의 이동을 나타냈습니다. Bi2에 민감 Se3 . 3개의 Bi2에 대한 전기화학적 테스트 결과를 비교하여 Se3 /TiO2 나노복합체, 0.5mmol/L Bi 3+ 를 사용하여 제조된 나노복합체 전해질에서 최적의 성능을 나타냈습니다.
304 스테인리스 스틸
전도대
상대 전극
에너지 분산 X선 분광기
니트릴로트리아세트산
흡착된 산소
개방 회로 전위
격자 산소
기준 전극
포화 칼로멜 전극
주사전자현미경
UV 가시광 확산 반사 스펙트럼
원자가 밴드
작동 전극
X선 광전자 분광법
X선 회절
나노물질
304 및 316 스테인리스강은 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 스테인리스강 등급입니다. 두 등급 모두 충분한 양의 크롬과 니켈을 함유하고 있습니다. 이 때문에 열, 마모 및 부식에 강합니다. 그러나 304 스테인리스강과 316 스테인리스강 사이의 차이는 육안 검사로 판별할 수 없기 때문에 구별하기 어려울 수 있습니다. 각 합금을 확인하려면 재료 테스트 보고서(MTR)가 필요하거나 XRF 분광계를 사용하여 각 금속을 인증해야 합니다. 많은 유사점을 가지고 있지만 각각의 고유한 특성이 의도한 용도의 품질과 수명에 영향을 미칠 수
스테인레스 스틸은 강철의 일종입니다. 강철은 탄소(c)가 2% 미만인 강철과 2% 이상인 철을 말합니다. 철강의 제련 과정에서 크롬(CR), 니켈(Ni), 망간(MN), 규소(SI), 티타늄(TI), 몰리브덴(MO) 및 기타 합금 원소가 첨가되어 철강의 성능을 향상시키고 강철은 우리가 흔히 스테인리스 강철이라고 부르는 내식성(즉, 녹슬지 않음)을 가지고 있습니다. 스테인리스 스틸:공기, 증기 및 물 또는 스테인리스 스틸과 같은 약한 부식성 매체에 대한 내성. 일반적으로 사용되는 강종은 304, 304L, 316 및 316L이며 오
