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自从Fujishima和Tsujikawa等发现TiO2薄膜对金属的光阴极保护特性以来，金属材料的光阴极保护技术受到广泛关注。光阴极保护技术不同于传统牺牲阳极保护技术，所用TiO2在保护过程中不被损耗，使用寿命长，且可直接利用太阳光提供能量，所用材料环境友好，成本低廉，因此TiO2光阴极保护技术在金属防腐蚀领域具有广阔的应用前景。
本论文利用溶胶-凝胶技术，采用旋涂法在304不锈钢表面对碳纳米管/TiO2纳米复合薄膜进行了制备研究，借助XRD、TEM、SEM等测试方法对复合薄膜的物相、形貌和显微结构进行了表征，结果表明经过热处理后在304不锈钢表面形成一层致密的碳纳米管/TiO2复合薄膜，薄膜由尺寸约为20nm的TiO2晶粒紧密排列构成，碳纳米管穿插其中，构成导电网络，并被TiO2颗粒紧密包围。
利用光电化学测试系统，考察了碳纳米管加入量、碳纳米管种类、薄膜厚度、复合方式和处理温度以及光照条件等工艺条件对碳纳米管/TiO2复合薄膜光电性能的影响。研究结果表明，随着碳纳米管加入量的增多，复合薄膜的开路电位呈现先降低后升高的趋势，当碳纳米管为0.3％时，试样具有最佳光电性能。薄膜厚度的增加不利于复合薄膜光电性能的提高，当涂覆一层复合薄膜时试样表现出较好的光电性能；随着煅烧温度的提高，薄膜的晶化程度明显改善，当煅烧温度为450℃时，试样的开路电位达下降幅度最大。当加入直径为20-40nm的碳纳米管时，由于碳纳米管在TiO2溶胶中可以良好的分散，从而薄膜具有较好的光电性能。
动态极化曲线和阻抗测试结果表明，碳纳米管/TiO2复合薄膜对304不锈钢起到明显的防腐蚀作用。在不同光照条件下，涂覆碳纳米管/TiO2复合薄膜的304不锈钢试样都表现出稳定的光电性能，并在光照条件下，使试样的开路电位保持在比304不锈钢更负的电位，从而对其起到阴极保护作用。在3％NaCl溶液中浸泡7天后，涂覆复合薄膜的304不锈钢未发现腐蚀现象，而304不锈钢裸样则发生明显腐蚀。由此表明，碳纳米管/TiO2复合薄膜对304不锈钢可以进行较长时间的光阴极保护。