太阳能作为一种清洁的新能源,能够有效地缓解化石燃料带来的能源短缺和环境污染问题。半导体由于具有特殊的能带结构,使太阳能的利用成为可能,可以用于光催化降解,水解产氢等领域。传统的腐蚀防护方法主要包括防护涂层与牺牲阳极等方法。牺牲阳极是较常用且简单易行的腐蚀防护法。但牺牲阳极法存在着一些不足,比如寿命短、不可反复利用,因此会消耗大量的阳极保护材料。利用半导体光电化学过程中产生的光生电子-空穴对进行金属腐蚀防护,是一个相对较新的太阳能利用领域。本文研究中,利用阳极氧化制备二氧化钛纳米管。经过水热负载钛酸锶后,形成钛酸锶/二氧化钛复合薄膜。在此基础上,继续负载助催化剂材料,形成新型复合薄膜。探究上述材料的微结构、光电化学性能与防腐蚀性质之间的关系。获得如下结论:（1）控制二氧化钛纳米管的制备条件40 V电压氧化45 min;控制水热反应的氢氧化锶溶液为:20 mmol/L,能得到最大光电流的钛酸锶/二氧化钛纳米管结构。（2）对制备的钛酸锶/二氧化钛复合薄膜进行腐蚀防护性能进行测试。从Tafel极化曲线发现不锈钢面积为光阳极材料的三倍时,不锈钢自腐蚀电位为-450 mV。随着不锈钢面积的减少,腐蚀电位持续负移。当不锈钢的面积为光阳极材料面积的三分之一时,自腐蚀电位负移至-520mV。该光阳极材料对不锈钢的保护电流密度均大于不锈钢的所需的最小保护电流。在保证金属与液面接触面积不变,发现从光阳极材料转移到不锈钢的电荷数与光阳极材料在OCP电位下光态、暗态的平衡电势的差值成正比例关系。将OCP光态、暗态条件下的电势差作为一个光阳极材料防腐蚀性能的一种简单描述符。（3）通过钛酸锶/二氧化钛表面负载助催化剂氢氧化钴,发现相对于钛酸锶/二氧化钛复合纳米薄膜,不锈钢自腐蚀电位从-481 mV负移到-542 mV。分析认为:通过负载助催化剂后,能够降低复合材料的带隙宽度,增加对可见光的吸收;同时,具有OER活性的助催化剂可以促进光生电荷的分离,减少光生电子-空穴对的复合,提高光电性能,增强对不锈钢的电化学保护。此外,通过对该种光阳极材料在长期暗态条件下（模拟真实环境中黑夜等无充分太阳光条件下）的稳定性进行研究,发现氢氧化钴的负载是一把双刃剑:在光照条件下,可大幅度提高光电化学腐蚀性能;在暗态下,由于氢氧化钴较低的平衡电势,光阳极将与不锈钢形成原电池,加快不锈钢的腐蚀。