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： 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)的304不锈钢涂层的电位比 CeO2/CdS(质量比0.2 : 1)粒子涂层更正。在白光照射下, CeO2/CdS(质量比0.2 : 1)复合材料的最大光电流密度为 700 μA·cm -2, 涂有CeO2/CdS(质量比0.2 : 1)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。