بهبود حفاظت كاتدی فتوالكتروشیمیایی فولاد زنگ نزن AISI 304 در زیر نور مرئی با استفاده از نانولوله های TiO2 اصلاح شده با پوشش های اكسیدی
تاریخ دفاع
استاد
مسعود عطاپور
دانشکده
مهندسی مواد
توسعه فناوریهای استفاده از انرژی خورشیدی برای غلبه بر چالشهای پیشگیری از خوردگی فولاد زنگنزن بسیار مهم است. در این مطالعه از روش رسوب حمام شیمیایی (CBD) استفاده شد تا به طور همزمان، در مرحله اول نانو ذرات اکسیدهای روی و کبالت و سپس در مرحله بعد نانو ذرات اکسیدهای کبالت و ایندیوم و در نهایت نانو ذرات اکسیدهای روی و ایندیوم بر روی نانولولههای تیتانیوم دی اکسید (TNTs) رسوب داده شوند. این فرآیند جهت تولید فتوآندها بر پایه TNTs و بررسی حفاظت کاتدی فتوالکتروشیمیایی (PEC) آنها برای فولاد زنگنزن 304 (SS304) به کار گرفته شد. ویژگیهای ساختاری فتوآندهای تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیفسنجی عنصری (EDX)، نقشه عناصر شیمیایی (EDX-Mapping)، طیفسنجی فتوالکترونی پرتو ایکس (XPS) و پراش اشعه ایکس (XRD) بررسی شد. به علاوه خواص نوری آنها توسط طیفسنجی انعکاسی فرابنفش-مرئی (UV-Vis DRS) تجزیه و تحلیل شد. همچنین عملکرد فتوالکتروشیمیایی و حفاظت کاتدی نوری این فتوآندها در محلول wt% 5/3 NaCl با در نظر گرفتن شرایط روشنایی و تاریکی ارزیابی شد. فتوآندها افزایش جذب نور، جداسازی بار و بهبود خواص فتوالکتروشیمیایی را نشان دادند که به اثر همافزایی سیستم سه تایی در اتصال ناهمگون فتوآندهای سنتز شده نسبت داده میشود. فتوآندهای تهیه شده چگالی جریان نوری بالاتری نسبت به فتوالکترود اصلی TNT نشان دادند. علاوه بر این، این فتوآندها پس از قرار گرفتن در معرض نور، پتانسیل فولاد را به مقادیر منفیتری از پتانسیل خوردگی آن منتقل کرده (حدود mV 614- برای فتوآندهای Co3O4-ZnO/TNT، mV 700- برای فتوآندهای Co3O4-In2O3/TNT و mV 780- برای فتوآند In2O3-ZnO/TNT) و حتی حفاظت کاتدی تاخیری پس از قطع منبع نور نشان دادند. این مطالعه پتانسیل فوقالعاده این فتوآندها برای حفاظت کاتدی نوری و چگونگی تاثیرگذاری ترکیب شیمیایی حمام بر خواص فتوالکتروشیمیایی آنها را ارائه میدهد.
کلمات کلیدی: نانولولههای تیتانیوم دی اکسید، آنودایزینگ، رسوب حمام شیمیایی، اکسید کبالت، اکسید روی، اکسید ایندیوم

