WO3基復合光陽極的構建及其對304SS的光生陰極保護WO3基復合光陽極的構建及其對304SS的光生陰極保護

摘要：光生陰極保護是一種應用光陽極提供電子注入來實現金屬陰極保護的新技術。本研究中，我們成功制備了WO3基復合光陽極，并通過光生電流測量表征了其在304不銹鋼（304SS）上的光生陰極保護性能。結果表明，WO3基復合光陽極能夠有效降低304SS的腐蝕速率，展現出優良的防護效果。這種光生陰極保護技術有望在金屬材料的防腐蝕領域得到廣泛應用。

引言：隨著工業的飛速發展，金屬材料的腐蝕問題成為一個嚴重的挑戰。傳統的防腐蝕技術，如化學鍍層、噴涂防護等雖然能夠一定程度上延緩金屬材料的腐蝕速度，但長期使用下仍然存在著效果不佳、維護成本高、環境污染等問題。因此，研發一種新型、高效、低成本、環境友好的金屬防腐蝕技術是當前的研究熱點。

光生陰極保護作為一種新興的防腐蝕技術，是應用光陽極提供電子注入來實現金屬陰極保護的方法。光陽極是一種能夠在陽極表面產生光生電子的材料，光生電子通過金屬/電解質界面注入到金屬陰極上，形成保護性的負電位，從而阻止金屬陰極的腐蝕。

鎢酸鹽（WO3）作為一種具有優良光電性能的材料，被廣泛應用于光催化、光電子器件等領域。在本研究中，我們通過溶液法制備了WO3基復合光陽極，并在304SS表面進行了涂覆。采用光生電流測量來評價復合光陽極在304SS上的光生陰極保護性能。

實驗方法：首先，我們準備了WO3基復合光陽極溶液，將含有WO3納米顆粒的溶液與導電聚合物（如聚噻吩）混合，并在適當的溫度和時間下進行反應和沉淀。得到的WO3基復合光陽極顆粒具有較大的比表面積和優良的導電性能。

接下來，我們采用涂覆方法將制備好的復合光陽極溶液涂覆在304SS的表面，通過熱處理使光陽極均勻固定在金屬表面。之后，我們利用光生電流測量系統測量304SS在紫外光照射下的光生電流。光生電流的大小可以反映復合光陽極對304SS光生陰極保護的效果。

結果與討論：利用光生電流測量，我們發現，經過WO3基復合光陽極的保護后，304SS的光生電流顯著減小。這表明，復合光陽極能夠有效地降低304SS的腐蝕速率，提供了良好的防護效果。

我們進一步進行了腐蝕性能測試，使用電化學測試方法測量了304SS在有無復合光陽極保護下的腐蝕電流密度。結果顯示，經過復合光陽極保護后，304SS的腐蝕電流密度大幅度降低，腐蝕速率顯著減緩。這進一步證實了WO3基復合光陽極在光生陰極保護方面的良好性能。

結論：本研究成功制備了WO3基復合光陽極，并基于304SS上的光生電流測量表征了其在防腐蝕方面的性能。實驗結果表明，WO3基復合光陽極能夠有效降低304SS的腐蝕速率，光生陰極保護效果顯著。這為金屬材料的防腐蝕應用提供了新的思路和方法。然而，WO3基復合光陽極的制備工藝和光生陰極保護機制仍需進一步研究和完善。未來的工作可以探索不同材料的復合光陽極，并研究其在不同金屬材料上的防腐蝕性能綜上所述，本研究成功制備了WO3基復合光陽極，并通過光生電流測量和電化學測試表征了其在防腐蝕方面的性能。實驗結果顯示，復合光陽極能夠顯著降低304SS的光生電流和腐蝕電流密度，有效減緩腐蝕速率，提供了良好的防護效果。這為金屬材料的防腐蝕應用提供了新的思路和方法。然