高性能CeO2/片状CdS复合光电极材料的制备及在光阴极保护中应用

摘要

cqvip:通过逐步合成法制备了具有储存电子和物理阻隔功能的CeO2/CdS纳米复合材料,并用于光电阴极保护。通过XRD,TEM,UV-Vis和PL等手段对制备的纳米复合材料进行表征。在模拟白光照射下研究不同质量比的CeO2/CdS复合材料的光电化学性质。在黑暗条件下,涂有CeO2/CdS(质量比0.2:1.0)的304不锈钢涂层的电位比CeO2/CdS(质量比0.2:1.0)粒子涂层更正。在白光照射下,CeO2/CdS(质量比0.2:1.0)复合材料的最大光电流密度为700μA·cm–2,涂有CeO2/CdS(质量比0.2:1.0)的304不锈钢涂层的电位为–650 mV(vs.SCE),明显低于304不锈钢腐蚀电位(–200 mV vs.SCE),表明片状CdS具有物理阻隔性能及CeO2/CdS复合材料具有显著的光电化学性能。这主要是由于CeO2纳米颗粒和CdS纳米片之间形成了异质结,促进了光致电子和空穴的有效分离,从而提高了光电转换效率。此外,由于CeO2具有储存电子的功能,在黑暗条件下可以继续释放电子,能够提供12 h的阴极保护性能。