在食品应用方面，二氧化钛由于其无毒性，所以可以作为所有的食品白色素。 在环境保护方面，二氧化钛也能起到巨大的作用。

1。2。3 二氧化钛涂层光生阴极保护作用原理

TiO2 是 N 型半导体材料,其具有良好的物理性能以及化学稳定性。在紫外光（<387nm） 照下,具有较强的还原性的价带电子(e-)就会被激发到导带上,然后就会在价带上产生相 应的具有较强的氧化性的空穴(h+)[2]。当把 TiO2 涂覆在金属表面或者作为光阳极与金属 相连接的时候,在紫外光照下由于激发而产生的电子就会由导带进入到金属中,从而就会 使得金属的电极电位下降,进而就会抑制金属的腐蚀，如图 1-1[2]。因此可以知道,二氧化 钛在对金属光防腐蚀的作用原理与阴极保护效应相似,但是又有不同之处，这是因为二 氧化钛在保护过程中并没有像牺牲阳极法一样溶解阳极。因此，从理论上说，二氧化钛 在保护过程中是无消耗的，可以一直保护下去，这种光电化学防腐蚀特性具有很大的开 发价值。

图 1-1 TiO2 薄膜在金属防腐蚀中的作用示意图[2]

Fig 1-1 TiO2  film on metal corrosion in the role of sketch[2]

1。2。4 二氧化钛光阴极保护的研究现状

目前，我们有关 TiO2 的光电化学防腐蚀性能的实验研究并不是特别深入，还在初 级阶段。

Tsujikawa 小组在 300℃的高温下，利用喷涂的方法在 304 不锈钢表面涂覆了厚度为 1。2µm 的 TiO2 膜，并且通过电化学工作站测试了它的极化曲线，发现该体系的腐蚀电位 能达到-350mV，这就说明了它对不锈钢具有一定的防腐蚀作用[3] 。Tsujikawa 小组利用 溶胶凝胶技术采用提拉法镀膜经过热处理在 Cu 表面制备了 TiO2 薄膜,对不同的热处理 温度的薄膜分别进行了 XRD，XPS 表征和电化学测试，最终结果表明锐钛矿型 TiO2 光 生阴极保护保护效果比较明显[3,4]。Tsujikawa 等人先使用热处理的方法对部分碳钢进行 预烧处理，再利用溶胶凝胶法在这两种碳钢基体上制备了 TiO2 薄膜,发现经过预热处理 后的试样具有更加优异的光电性能[5]。Fujishima 等人将 TiO2 和 WO3 颗粒分散在乙醇中 通过旋涂的方法在 304 不锈钢表面成膜,发现在停止紫外光照射时该体系对 304 不锈钢 仍有防腐蚀的作用。曾振欧等人通过使用溶胶凝胶法研制了纳米 TiO2/SnO2 的叠层涂层， 最终发现在有紫外光照射的情况下，光照一个小时，阴极保护可以延时达到七个小时。 Li 等人通过使用电化学沉积的方法，将一层 CdS  纳米颗粒沉积在了 TiO2 纳米管阵列

（TNs）上面，从而得到了 CdS–TNs 复合半导体，经过测试研究，最终发现在有紫外光 以及白光照射的情况下，CdS–TNs 耦合 304 不锈钢后，它的开路电位分别负移到-246 mV和-215mV，并且这一电位值能够在无光的情况下维持二十四小时，这说明无论是在紫 外光照射的情况下还是在白光照射的情况下，CdS–TNs 对金属基体都具有一定的光阴 极保护作用。

1。3  石墨相氮化碳研究现状

1。3。1  石墨相氮化碳的研究历史

1。3。3 类石墨相氮化碳的结构

1。3。4 g-C3N4 的不同制备方法

1。4 g-C3N4/TiO2 的复合与 WO3 的掺杂

1。41 g-C3N4 与 TiO2 的复合

近来，Yang 等人阐述了一种 TiO2-g-C3N4 的复合光催化剂，可以在可见光下就分解 水来制氢[24]。使用热处理的方法去处理二氧化钛与石墨相碳化氮就会获得这种催化剂。

Ya ng 等将 g-C3N4 与四氯化钛乙醇溶液加在一起，经过煅烧之后，就可以得到掺杂了氮 的 TiO2-g-C3N4 材料，经研究发现其中 TiO2 的光催化性能得到了提高[25]。很多制备 g-C3N4/TiO2 光催化剂的方式都需要先使用其他方式制备出 g-C3N4 后，然后再进行和 TiO2 的合成[24-25]。但是类石墨相氮化碳却不是那么容易获得的。Fu 等人报道了一种新 的合成 g-C3N4/TiO2 复合光催化剂的方法，他们采用的前驱体是尿素和商业 TiO2，然后 再通过一步固相合成 g-C3N4/TiO2 复合光催化剂。但其制备条件以及光催化机理还得通 过实验去进一步研究。研究者们不仅尝试通过 g-C3N4 和 TiO2 的复合来提高 TiO2 的光响 应范围以及他们在紫外光下的催化活性，还可以通过掺杂氮，硫等方式不断的提高复合 光催化剂的性能。