بهبود حفاظت كاتدي فتوالكتروشيميايي فولاد زنگ‌نزن AISI 304 در زير نور مرئي با استفاده از نانولوله‌هاي TiO2 اصلاح شده با پوشش‌هاي اكسيدي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مواد و متالورژي

دكتري

توسعه فناوري‌هاي استفاده از انرژي خورشيدي براي غلبه بر چالش‌هاي پيشگيري از خوردگي فولاد زنگ‌نزن بسيار مهم است. در اين مطالعه از روش رسوب حمام شيميايي (CBD) استفاده شد تا به طور هم‌زمان، در مرحله اول نانو ذرات اكسيدهاي روي و كبالت و سپس در مرحله بعد نانو ذرات اكسيدهاي كبالت و اينديوم و در نهايت نانو ذرات اكسيدهاي روي و اينديوم بر روي نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد (TNTs) رسوب داده شوند. اين فرآيند جهت توليد فتوآندها بر پايه TNTs و بررسي حفاظت كاتدي فتوالكتروشيميايي (PEC) آن‌ها براي فولاد زنگ‌نزن 304 (SS304) به كار گرفته شد. ويژگي‌هاي ساختاري فتوآندهاي تهيه شده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، طيف‌سنجي عنصري (EDX)، نقشه عناصر شيميايي (EDX-Mapping)، طيف‌سنجي فتوالكتروني پرتو ايكس (XPS) و پراش اشعه ايكس (XRD) بررسي شد. به علاوه خواص نوري آن‌ها توسط طيف‌سنجي انعكاسي فرابنفش-مرئي (UV-Vis DRS) تجزيه و تحليل شد. همچنين عملكرد فتوالكتروشيميايي و حفاظت كاتدي نوري اين فتوآندها در محلول wt% 5/3 NaCl با در نظر گرفتن شرايط روشنايي و تاريكي ارزيابي شد. فتوآندها افزايش جذب نور، جداسازي بار و بهبود خواص فتوالكتروشيميايي را نشان دادند كه به اثر هم‌افزايي سيستم سه تايي در اتصال ناهمگون فتوآندهاي سنتز شده نسبت داده مي‌شود. فتوآندهاي تهيه شده چگالي جريان نوري بالاتري نسبت به فتوالكترود اصلي TNT نشان دادند. علاوه بر اين، اين فتوآندها پس از قرار گرفتن در معرض نور، پتانسيل فولاد را به مقادير منفي‌تري از پتانسيل خوردگي آن منتقل كرده (حدود mV 614- براي نمونه بهينه فتوآندهاي Co3O4-ZnO/TNT، mV 700- براي نمونه بهينه فتوآندهاي Co3O4-In2O3/TNT و mV 780- براي نمونه بهينه فتوآندهاي In2O3-ZnO/TNT) و حتي حفاظت كاتدي تاخيري پس از قطع منبع نور نشان دادند. اين مطالعه پتانسيل فوق‌العاده اين فتوآندها براي حفاظت كاتدي نوري و چگونگي تاثيرگذاري تركيب شيميايي حمام بر خواص فتوالكتروشيميايي آن‌ها را ارائه مي‌دهد.

230559

مواد و متالورژي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان