[发明专利]用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

步骤一，制备TiO₂溶胶，在洁净的导电基底上旋涂一层TiO₂溶胶，经焙烧后取出，放入体积比为1:15-1:75的钛酸丁酯与浓盐酸的混合溶液中，进行水热反应，在100-180℃反应8-20h，待反应釜冷却后将所得溶液清洗、干燥，在导电基底表面上制备得到TiO₂纳米线薄膜；所述焙烧后取出具体为：在450-700℃下保温0.5-1h，然后降温至140-150℃后取出；焙烧过程中的升温速率为5℃/min；

所述导电基底为FTO导电玻璃或ITO导电玻璃；

步骤二，将TiO₂纳米线薄膜放入含有铈源溶液和硫源溶液混合后的溶液中，进行二次水热反应，在120-180℃反应12-20h，待反应釜冷却后将所得溶液清洗、干燥，制备得到TiO₂-Ce₂S₃；

所述铈源为含铈的无机盐或有机盐；所述硫源为含硫的无机盐或有机盐；

所述铈源溶液的摩尔浓度为0.01molL^-1-0.07molL^-1，硫源溶液的摩尔浓度为0.014molL^-1-0.05molL^-1；所述铈源和硫源的摩尔比为1:20-1:80；

步骤三，通过光诱导还原法生成Ag-TiO₂-Ce₂S₃；所述Ag-TiO₂-Ce₂S₃为Z型异质结光阳极膜。

2.如权利要求1所述的用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜的制备方法，其特征在于，所述TiO₂溶胶的具体制备过程为：

在烧瓶中加入无水乙醇，室温下剧烈搅拌，依次滴加钛酸丁酯和冰乙酸，滴毕继续搅拌20nin，得到均匀透明淡黄色溶液，剧烈搅拌下滴加配好的硝酸-乙醇溶液，滴毕，继续搅拌1h，得到均匀透明的TiO₂溶胶；

钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1:3-1:3.75；冰乙酸与钛酸丁酯的体积比为1:5-1:8；

硝酸-乙醇溶液为硝酸溶液和乙醇溶液按照体积比1:1混合，硝酸溶液为浓硝酸与水按照体积比为1:10-1:20混合，乙醇溶液为水与乙醇按照体积比为1:1-1:50混合。

3.如权利要求1所述的用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

将AgNO₃水溶液和稳定剂以一定体积比混合后搅拌，搅拌过程中加入KBH₄水溶液，得到含Ag还原溶液，将含Ag还原溶液旋涂或滴加到TiO₂-Ce₂S₃表面，然后用光源照射80-200h得到Ag-TiO₂-Ce₂S₃。

4.如权利要求3所述的用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮或柠檬酸盐；

所述AgNO₃水溶液的浓度为0.1mmolL^-1-0.1molL^-1；

所述KBH₄水溶液的浓度为0.1mmolL^-1-1mmolL^-1；

所述AgNO₃水溶液和稳定剂的体积比为1:10-1:100。

5.一种用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜，其特征在于，所述光阳极膜采用如权利要求1~4任一项所述的用于钢筋光电阴极保护的光阳极膜的制备方法制备得到。

6.一种如权利要求5所述的光阳极膜作为海工混凝土结构钢筋光电保护光阳极覆膜的应用。