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（英文）

魏科年^1,2，刘展²，左士祥²，严向玉²，吴凤芹²，李霞章²，姚超^1,2，刘孝恒¹

1. 南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室2. 常州大学石油化工学院江苏省先进催化与绿色制造协同创新中心

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0.2:1.0）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。

关键词：CeO2/CdS复合材料;异质结构;物理阻隔;光电化学阴极保护;