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Unidirectional electron transport from graphitic-C3N4 for novel remote and long-term photocatalytic anti-corrosion on Q235 carbon steel

腐蚀 材料科学 石墨氮化碳 氧化剂 阴极保护 涂层 光催化 金属 化学工程 冶金 纳米技术 电化学 化学 电极 催化作用 工程类 物理化学 有机化学 生物化学
作者
Yongning Ma,Haihua Wang,Liyu Sun,Enzhou Liu,Guiqiang Fei,Jun Fan,Yong‐Mook Kang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:429: 132520-132520 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132520
摘要

Graphitic carbon nitride (g-C3N4) has been considered as a candidate for anti-corrosion material owing to its barrier property and photoelectrochemical cathodic protection. However, the related mechanisms remain obscure and are not fundamentally investigated. Herein, g-C3N4 coating on Q235 CS plate matrix can be simply made via conductive adhesive, which helps to achieve scalable production and high cost-effectiveness. It can also ensure the unidirectional transfer of excited electrons from g-C3N4 to metal to prevent the consumption of free electrons on metal and reduce Fe2O3 onto Fe. During the photocatalytic anti-corrosion process, the electron holes were simultaneously consumed via oxidizing water to achieve the balance between electron and hole transport. By combining theoretical calculation and experimental analysis, the anti-corrosion mechanisms of g-C3N4 were systematically investigated. g-C3N4 displayed superior long-term and remote anti-corrosion properties, especially for remote and difficult-to-reach areas, which will make it become a new generation of anti-corrosion 2D material with promising performance.
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