[發明專利]一種NH2

有效

• 申請號: 202210141185.2
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114622206B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王秀通;池麗鳳;牛建民;楊黎暉;南有博;吳沿;孫欣;王麗菲;黃彥良;段繼周
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所;青島海洋科技中心;上海船舶工藝研究所(中國船舶工業集團公司第十一研究所)
• 主分類號: C23F13/16
• 分類號: C23F13/16;C25D11/26;B82Y30/00;B82Y40/00;C23C26/00;C23C28/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 宋蓮英

本發明提出了一種NHsubgt;2/subgt;?MIL?101(Cr)/TiOsubgt;2/subgt;復合光陽極及其制備方法和應用。本發明包括鈦基體；鈦基體的表面上設有復合膜，復合膜包括生長在鈦基體表面上的TiOsubgt;2/subgt;納米管膜和水熱法合成在TiOsubgt;2/subgt;納米管膜表面上的NHsubgt;2/subgt;?MIL?101(Cr)納米顆粒多孔膜。本發明還給出了上述復合光陽極的制備方法，本發明的復合光陽極與金屬陰極聯用，用于抑制金屬陰極的腐蝕。本發明的NHsubgt;2/subgt;?MIL?101(Cr)納米顆粒多孔膜具有良好的可見光響應性，可以拓寬TiOsubgt;2/subgt;對可見光的吸收，有利于光進行多次散射，提高了光吸收強度，增加了對太陽光的利用率，光轉換效率高，腐蝕電位降低，抑制了金屬陰極的腐蝕，陰極保護效率高。

技術領域

本發明涉及光電極材料的技術領域，特別是指一種NH₂-MIL-101(Cr)/TiO₂復合光陽極及其制備方法和應用。

背景技術

金屬是重要的功能與結構材料，被稱為“工業的骨骼”。然而，受含鹽量、氧濃度、溫度、海洋生物以及微生物等多因素的作用，海洋平臺與設備中的金屬材料與結構極易發生腐蝕破壞，嚴重阻礙國家“藍色經濟”的發展并威脅著人們的生命安全。據評估，采取合理的防腐措施可以節省約15-35％的全球腐蝕成本。當前金屬的海洋腐蝕防護技術主要存在資源、能源和環境污染等問題。因此，清潔環保以及節能可持續的光生陰極保護技術引起了人們的廣泛關注。

光生陰極保護技術的原理是：通過吸收太陽光，具有光電轉換性質的半導體材料產生光電子，光電子被及時有效地轉移至金屬從而使其發生陰極極化，金屬電極電位下降，由此金屬的腐蝕行為被抑制。

二氧化鈦(TiO₂)具有良好的光電化學性質，而且，制備成本低，安全穩定。然而，將其作為光陽極時，其對金屬的光生陰極保護效率較低。這是因為其禁帶寬度較寬，光生載流子的分離與轉移效率低，并且，其只能對占太陽光5％的紫外光有響應，光電轉換效率較低。因此，有必要對TiO₂光陽極進行改性。

發明內容

本發明的目的是提供一種NH₂-MIL-101(Cr)/TiO₂復合光陽極及其制備方法和應用，旨在解決現有技術中TiO₂光陽極對金屬的光生陰極保護效率較低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：

在一個方面，本發明的一種NH₂-MIL-101(Cr)/TiO₂復合光陽極，包括鈦基體；所述鈦基體的表面上設有復合膜，所述復合膜包括生長在所述鈦基體表面上的TiO₂納米管膜和水熱法合成在TiO₂納米管膜表面上的NH₂-MIL-101(Cr)納米顆粒多孔膜。