半导体光电转换技术发展起来的光电化学阴极保护技术,近十年来得到了腐蚀研究者的关注。这种技术利用半导体在光照下产生的光生电子转移到被保护金属以控制其腐蚀,可实现节能、环境友好、可持续利用的目标。光阳极是光电化学阴极保护系统核心的部分。TiO2作为一种常用的光阳极材料,具有无毒、稳定、价廉、催化活性高、易于制备的特点,但TiO2禁带宽度大、电子-空穴对易复合,极大限制了其光电化学阴极保护效果。针对这些缺陷,本工作采用在TiO2纳米管表面修饰光敏剂和电子传输材料的方法,在促进其对可见光吸收的同时,提高其电子-空穴对分离效率,获得了两种显著增强光电化学阴极保护效果的复合膜。主要研究内容和进展如下:（1）发展阳极氧化,循环伏安电沉积和连续离子层吸附与反应相结合的方法制备了新型的Bi2S3/还原氧化石墨烯（rGO）共修饰的TiO2纳米管复合膜,并用于对403不锈钢（403SS）实施光电化学阴极保护。Bi2S3是理想的光敏剂,且能级与TiO2匹配,可增强可见光响应。石墨烯是优秀的电子导体,可增大电子转移速度。用rGO片和Bi2S3纳米粒子修饰TiO2纳米管膜后,复合膜的可见光吸收率和电子-空穴对的分离效率大大提高。更重要的是,在白光照射下,Bi2S3/rGO/TiO2复合膜光阳极的光电流密度高达2000 μA/cm2,达到TiO2纳米管膜（32 μA/cm2）的62.5倍,且可使耦合的403SS在0.5 mol/L NaCl溶液中的电位从其自然腐蚀电位负移490 mV,具有显著增强的光电化学阴极保护效果。（2）应用电化学阳极氧化法,水热反应和恒电位电沉积法构建了具有级联异质结构的CdSe/ZnIn2S4/TiO2复合膜,并应用于光电化学阴极保护。复合膜中以CdSe为光敏剂,ZnIn2S4为电子传输材料,且三者能带位置匹配,导带位置从CdSe到ZnIn2S4到TiO2逐渐降低,可形成级联的异质结构,实现电荷的有效分离。因此,当CdSe纳米粒子和ZnIn2S4纳米片修饰TiO2纳米管膜后,复合膜的可见光吸收率和电子-空穴对的分离效率大大提高。在白光照射下,CdSe/ZnIn2S4/TiO2复合膜光阳极的光电流密度可达1000μA/cm2,是纯TiO2纳米管膜（32 μA/cm2）的光电流密度31倍,并可以使403SS在0.5 mol/L NaCl溶液中的电位从其腐蚀电位下降440 mV。与简单的TiO2膜相比,复合膜显示出更有效的光电化学阴极保护作用。