钛酸锶光电化学阴极保护材料研究进展

光电化学阴极保护是一种绿色、无污染的金属阴极保护方法,近些年来在腐蚀防护领域受到越来越多的科研人员青睐。而SrTiO3具有较负的导带电位且具有稳定性好、无毒等优点,是一种优异的光电化学阴极保护候选材料。首先介绍了光电化学阴极保护原理,其次阐述了SrTiO3在此方面的优势及特点,接着围绕SrTiO3制备及改性方法综述了相关研究进展,最后对光电化学阴极保护研究方向及应用进行了总结与展望。

SrTiO_(3)基异质结光催化剂的研究进展

钛酸锶(SrTiO_(3))作为一种具有良好的物理化学稳定性、环境友好特性和较高氧化还原性质的光催化材料而受到广泛的关注。然而SrTiO_(3)较高的光生载流子复合率和较低的光响应范围又极大地限制其在光催化领域的应用。文章概述了SrTiO_(3)的光催化机理,重点介绍了通过构筑SrTiO_(3)基异质结构的改性手段以及几种常见的异质结种类,最后对SrTiO_(3)基异质结的发展前景进行了展望。

Sr/Ti比例对Ruddlesd-Popper型钛酸锶结构及光催化性能的影响

层状钙钛矿氧化物由于其结构特点在设计新型光催化剂方面有着广阔的发展前景。Ruddlesden-Popper型钛酸锶通式为SrO(SrTiO3)n,具有天然超晶格层状结构,使得光催化剂具有良好的电荷输运特性。为得到RuddlesdenPopper型钛酸锶产物,采用熔盐法并通过改变原料中Sr/Ti比例实现了钛酸锶由钙钛矿结构向Ruddlesden-Popper结构的转变。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光仪(UV-vis)、荧光光度计(PL)对样品晶型、表面形貌和光学性质进行表征,并以罗丹明B(RhB)溶液为污染物,对Ruddlesden-Popper型钛酸锶样品的光催化活性进行测试。结果表明,Ruddlesden-Popper型钛酸锶具有较好光吸收能力和电荷分离效率,其中当原料中Sr/Ti=2.4时得到的Sr2TiO4光催化活性最高,对RhB降解效果最佳。对Ruddlesden-Popper型钛酸锶结构及光催化性能的研究,在开发新型光催化剂方面有助于实现进一步突破。

SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜的制备及其光电化学阴极保护性能

由于TiO_(2)存在禁带宽度大、光生载流子分离率低等缺点,限制了其光电化学阴极保护性能。为解决此问题,首先采用水热法制备TiO_(2)纳米阵列,然后通过超声喷雾热解法制备了SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜。通过XRD、SEM、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、荧光光谱(PL)对样品物相结构、微观形貌、光吸收性能等特征进行表征。最后以304不锈钢(304 SS)为被保护基体,考察了SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜的光电化学阴极保护性能。结果表明,通过超声喷雾热解法制备得到的SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜,其光吸收范围为415 nm以下,进入可见光区;SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜相比于TiO_(2)纳米阵列,具有更好的光吸收特性;光生电子-空穴对分离率提高,且光生电子迁移率提高;在3.5wt%NaCl溶液中,SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜使304不锈钢腐蚀电位负移至–0.45 V,负移了近270 mV,而TiO_(2)纳米阵列仅能负移210 mV,性能提升了28.5%。经过四次开光与闭光循环测试,SrTiO_(3)/TiO_(2)复合薄膜性能稳定。