2D/3D Z型异质结光阳极

光电阴极保护性能增6倍

3D TiO₂纳米管阵列与2D ZnIn₂S₄纳米花构成的Z型异质结，通过显著抑制光生载流子复合，实现对碳钢的高效光电化学阴极保护。

谢谦 · Zhengxin, Cai · Yuxuan, Wang · 蔡佳佳 · 王剑敏 · Sun, Shineng

Journal of Environmental Chemical Engineering 2025

参数信息

开路电位（光照下，与Q235钢耦合）

-1.07 V vs. SCE

光电流密度

240 μA/cm²

技术优势

载流子分离效率高

Z型电荷转移路径保留了强还原性和强氧化性，抑制了电子-空穴复合。

光电流提升6倍

优化的T/ZIS-5光阳极光电流密度是纯TiO₂的6倍以上，表明其具有优异的光电转换能力。

阴极保护电位足够负

开路电位达-1.07 V vs. SCE，能为碳钢提供有效的阴极保护。

应用场景

• 光电化学阴极保护：用太阳光驱动光电阴极保护，替代牺牲阳极和外加电流。
• 海洋防腐：为海洋环境中的金属结构提供免维护的光电阴极保护。
• 碳钢腐蚀防护：针对Q235碳钢提供高效光电阴极保护，延长使用寿命。
• 柔性光电器件：利用其光电转换性能，可作为柔性光电器件的光阳极。