A novel tio2 nanotube arrays/mgtixoy multiphase-heterojunction film with high efficiency for photoel

Page 1


AnovelTiO2nanotubearrays/MgTixOymultiphaseheterojunctionfilmwithhighefficiencyfor photoelectrochemicalcathodicprotectionChang Feng&ZhuoyuanChen&JiangpingJing&Mengmeng Sun&GuiyingLu&JingTian&JianHou https://ebookmass.com/product/a-novel-tio2-nanotube-arraysmgtixoy-multiphase-heterojunction-film-with-high-efficiencyfor-photoelectrochemical-cathodic-protection-chang-fengzhuoyuan-chen-jiangping-jing-mengmeng-sun-guiyi/

Instant digital products (PDF, ePub, MOBI) ready for you

Download now and discover formats that fit your needs...

High-efficiency photoelectrochemical cathodic protection performance of the TiO2/AgInSe2/In2Se3 multijunction nanosheet array Xuhong Jiang & Mengmeng Sun & Zhuoyuan Chen & Jiangping Jing & Chang Feng

https://ebookmass.com/product/high-efficiency-photoelectrochemicalcathodic-protection-performance-of-thetio2-aginse2-in2se3-multijunction-nanosheet-array-xuhong-jiangmengmeng-sun-zhuoyuan-chen-jiangping-jing-chang-feng/ ebookmass.com

Elsevier Weekblad - Week 26 - 2022 Gebruiker

https://ebookmass.com/product/elsevier-weekbladweek-26-2022-gebruiker/

ebookmass.com

Jock Seeks Geek: The Holidates Series Book #26 Jill Brashear

https://ebookmass.com/product/jock-seeks-geek-the-holidates-seriesbook-26-jill-brashear/

ebookmass.com

Population Genetics and Microevolutionary Theory 2nd Edition Alan R. Templeton

https://ebookmass.com/product/population-genetics-andmicroevolutionary-theory-2nd-edition-alan-r-templeton/

ebookmass.com

Transitioning from the Top : Personal Continuity Planning for the Retiring Family Business Leader 1st Edition

https://ebookmass.com/product/transitioning-from-the-top-personalcontinuity-planning-for-the-retiring-family-business-leader-1stedition-stephanie-brun-de-pontet/ ebookmass.com

Patterning and Cell Type Specification in the Developing CNS and PNS: Comprehensive Developmental Neuroscience 2nd Edition John Rubenstein (Editor)

https://ebookmass.com/product/patterning-and-cell-type-specificationin-the-developing-cns-and-pns-comprehensive-developmentalneuroscience-2nd-edition-john-rubenstein-editor/ ebookmass.com

Hegemonic Transformation: The State, Laws, and Labour Relations in Post-Socialist China 1st Edition Elaine SioIeng Hui (Auth.)

https://ebookmass.com/product/hegemonic-transformation-the-state-lawsand-labour-relations-in-post-socialist-china-1st-edition-elaine-sioieng-hui-auth/ ebookmass.com

The R Book, 3rd Edition Elinor Jones

https://ebookmass.com/product/the-r-book-3rd-edition-elinor-jones/

ebookmass.com

Alphahole (Billionaire Boss Girl Book 3) Ann Grech

https://ebookmass.com/product/alphahole-billionaire-boss-girlbook-3-ann-grech/

ebookmass.com

The Unfinished Nation: A Concise History of the American People

https://ebookmass.com/product/the-unfinished-nation-a-concise-historyof-the-american-people/

ebookmass.com

CorrosionScience

journalhomepage: www.elsevier.com/locate/corsci

AnovelTiO2 nanotubearrays/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmwith highefficiencyforphotoelectrochemicalcathodicprotection

ChangFenga,b,c,d,e,ZhuoyuanChena,c,d,e,*,JiangpingJinga,d,e,MengmengSuna,d,e, GuiyingLua,b,d,e,JingTiana,b,d,e,JianHouc

a KeyLaboratoryofMarineEnvironmentalCorrosionandBio-fouling,InstituteofOceanology,ChineseAcademyofSciences,7NanhaiRoad,Qingdao266071,China

b UniversityofChineseAcademyofSciences,19(Jia)YuquanRoad,Beijing100049,China

c StateKeyLaboratoryforMarineCorrosionandProtection,LuoyangShipMaterialResearchInstitute,WenhaiRoad,Qingdao266237,China

d CenterforOceanMega-Science,ChineseAcademyofSciences,7NanhaiRoad,Qingdao266071,China

e OpenStudioforMarineCorrosionandProtection,PilotNationalLaboratoryforMarineScienceandTechnology(Qingdao),No.1WenhaiRoad,Qingdao,266237,China

ARTICLEINFO

Keywords:

A.TiO2/MgTixOy

A.Multiphase-heterojunctionfilm

B.SKP

C.Photoelectrochemicalcathodicprotection

C.Stability

ABSTRACT

Heterojunctionengineering,asarisingstarinthephotoelectrochemicalcathodicprotection(PECCP)field, contributestopromotetheseparationofthephotoinducedelectronsandholes.Inthispaper,theTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmwaspreparedanditsPECCPperformancewasstudied.Duetoagoodenergy bandalignmentgradientformedbetweenthemultiphases,theseparationefficiencyofthephotoinducedelectronsandholesgeneratedbyTiO2/MgTixOy aredramaticallyenhanced,leadingtoitsgoodPECCPperformance andhighstability.SKPis,forthefirsttime,usedtostudythesurfaceworkfunctionoftheTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmforcharacterizingitsPECCPperformance.

1.Introduction

Asapromisinggreentechnology,photocatalysisandphotoelectrochemistryareextensivelystudiedandusedinthefieldsofenvironmentandenergy[1–6].Asanimportantbranchofphotocatalysisand photoelectrochemistry,thephotoelectrochemicalcathodicprotection (PECCP)technologyusestheseparatedphotoinducedelectronsgeneratedbysemiconductormaterialsandtransfersthemtothecoupled metaltoprovidecathodicprotection.Thisisaneffectivewaytoprotect metallicmaterialsusingsolarenergy.DuringthePECCPprocess,the photoelectricconversionsemiconductormaterialwillnotbeconsumed andthusthistechnologywillnotpollutetheenvironment.Meanwhile, thecontrolsynthesisofthephotoelectrodeisrelativelysimpleandthe costislow[7,8].Therefore,thePECCPtechnologyisapromising,green andenvironmentallyfriendlycorrosionprotectiontechnologywitha greatapplicationpotential[9,10].TiO2 [11,12],ZnO[13,14],g-C3N4 [15],SrTiO3 [16,17]etc.arecommonsemiconductormaterialswith goodPECCPperformance.However,asinglephotoelectricconversion semiconductormaterialtendstohaveafastrecombinationrateofthe photogeneratedelectronsandholes,enablinglessphotoinducedelectronstobeeffectivelyutilizedforPECCP.Therefore,furthermodificationsofthephotoelectricconversionsemiconductormaterialisofgreat significancetorealizethesustainableandeffectiveutilizationofthe

⁎ Correspondingauthor.

E-mailaddress: zychen@qdio.ac.cn (Z.Chen).

https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108441

excitedphotogeneratedelectronsforPECCP.

Asaneffectivewaytosignificantlyinhibittherecombinationofthe photogeneratedelectronsandholes,heterojunctionengineeringhas beenreportedtoachieveeffectiveseparationofthephotogenerated electronsandholes[18–20],andtoefficientlytransferthephotogeneratedelectronstothecoupledmetals,therebyenhancingthe PECCPperformanceofsemiconductormaterials.Thereportedheterojunctionsystems,suchasSrTiO3/TiO2 [21,22],Bi2X3/TiO2 (XisSorO) [23,24],In2O3/TiO2 [25],SnO2/TiO2 [26],WO3/TiO2 [27,28],Ag2S/ TiO2 [29],Ni2S3/TiO2 [30],N-dopedTiO2/TiO2 [31],BiVO4/TiO2 [32],ZnInS/TiO2 [33],Co3O4/ZnO[34],ZnxMg1-xO/ZnO[35],g-C3N4/ ZnO[36],TiO2/ZnO[37],g-C3N4/In2O3 [38],etc.,showsignificant improvementsinthePECCPperformance.Althoughtheestablishment ofheterojunctionscansignificantlyimprovethePECCPperformanceof compositeheterojunctionmaterials,itslong-termstabilityisstillabig challenge.Buetal.havesystematicallyreportedthePECCPmechanism forsteelusingtheSrTiO3/TiO2 compositephotoelectrodes[21].However,thestabilityofthephotoelectrodesappliedforthePECCPshowed obviousshortcomings[21].Sunetal.haveinvestigatedtheenhanced PECCPperformanceoftheIn2O3/TiO2 composite[25].Thestability testingwasstillanimportantparttobefurtherverified.Kuangetal. havedesignedadual-functionalZnxMg1-xOsolidsolutionnanolayer modifiedZnOtussock-likenanorodstoapplyforthePECCP[35].The

Received18October2019;Receivedinrevisedform31December2019;Accepted4January2020

Availableonline08January2020

0010-938X/©2020ElsevierLtd.Allrightsreserved.

stabilityoftheperformancewasanimportantfactorthatbothersthem inchoosingthebestphotoelectrode.Accordingly,howtodesigna photoelectrodewithhighPECCPactivityandstabilityisstillanurgent issuetobesolved.Ascanbewellknown,theestablishmentofmultiphaseheterojunctionscaneffectivelyacceleratetheseparationofthe photogeneratedchargecarriers[39–43].Awellbandalignmentformed amongthemulti-heterojunctionscanprovidealargerchargecarrier transfergradient[39],whichcansignificantlyinhibitthesecondary recombinationofthephotogeneratedelectronsandholes.And,this providesanideatodesignanefficientandstablephotoelectrodeappliedforPECCP.

Inaddition,thescanningkelvinprobe(SKP)testingsystemisconsideredtobeanovelmicro-electrochemicaltechnologywhichcan measurethesurfaceworkfunction(WF)ofamaterial.Ithasbeen widelyusedinthefieldsofmetalliccorrosion,coatings,solarcellsand photocatalysis[44–51].Ononehand,SKPtechnologycanbeusedto recordthesurfacepotentialofthematerialandobservethepotential distributionofdifferentcomponentsinthemicro-region.Ontheother hand,thesurfacepotentialdistributionmeasuredbySKPtechnology canbetransformedintosurfaceWF,whichcanbeusedtoanalyzethe capabilityofthesurfaceelectronsescapingfromthematerialandstudy theapplicationinelectrochemistryandphotoelectrochemistry.Hua etal.haveusedtheSKPtechnologytoprovethatthediffusionrateof hydrogenin(001)and(101)grainsof304SSisfasterthanthatin(111) grains,andhydrogenisprovedtobetrappedatthephaseboundary betweenausteniteandmartensite[52,53].Lietal.exploredthereasons fortheimprovementofthephotocatalyticperformanceofAg-modified TiO2 throughSKPtechnology[44].TheirresultsshowedthatlowWF madetheAg-modifiedTiO2 beeasiertoescapeelectrons,andthus acceleratedtheseparationofphotogeneratedchargecarriers,leadingto theenhancementofthephotocatalyticperformanceoftheAg-modified TiO2.AlthoughSKPtechnologyhasbeenappliedinvariousresearch fields,thereisnoreportconcerningabouttheSKPanalysisinthefield ofthePECCP.Inviewofthis,theintroductionoftheSKPtechnology intotheareaofthePECCPwillplayapositiveroleforcomprehensively andprofoundlyunderstandingtheeffectofthephotoelectrodesonthe PECCPprocess.

MgTixOy isconsideredtobeawidebandgapsemiconductormaterialwithgoodphotocatalyticperformance[40,54].Thewideband gapcanmakethephotoinducedelectronsandholesgeneratedby MgTixOy bedifficulttorecombine,therefore,thephotogenerated chargecarrierscanefficientlytransferintheprocessofthephotocatalyticreactions.Furthermore,MgTixOy hasamorenegativeconductionbandpotentialthanTiO2,whichisbeneficialtoPECCP. Meanwhile,awellbandalignmentcanbeformedbetweenTiO2 and MgTixOy,therefore,theTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsenablethephotogeneratedchargecarrierstomigratedirectionally.Inthis way,morephotogeneratedelectronscanbeseparatedandparticipate inthePECCPreactions,therebygreatlyimprovingthePECCPperformanceandstabilityoftheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunction system.

Inthepresentpaper,anovelTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmwaspreparedandreportedforthefirsttime,andits PECCPperformanceandstabilityfor304SSwerestudied.SKPtechniquewasusedforthefirsttimetostudythesignificantlyenhanced PECCPperformanceofthepreparedTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilm.ThelowestsurfaceWFoftheTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmmakesitbeeasiertoescapetheelectrons, andhigheramountofphotogeneratedelectronscanbeproducedfor protecting304SSundersimulatedsolarlightillumination.Inaddition, theestablishmentofmultiphaseheterojunctionsmakestheTiO2/ MgTixOy filmshavedurablestabilityforthePECCP.Thisstudyfurther enrichesthemeansofcharacterizingthephotoelectrodes,andprovides animportanttheoreticalbasisforunderstandingthepromotionofthe PECCPperformanceandthestabilityofthephotoelectrodes.

2.Experimentalsection

2.1.Preparationofthephotoelectrodes

Thereagentsusedintheexperimentswereallpurchasedfrom SinopharmChemicalReagentCo.,Ltdwithoutfurtherpurification.The anataseTiO2 nanotubearrays(NTAs)(TiO2(A))photoelectrodewas preparedbyatwo-stepanodizationmethodaccordingtotheprevious reports[55,56].Acleanedtitanium(Ti)sheetwasusedastheanode andaPtelectrodewasusedasthecathode,whichwasplacedinparallel intheelectrolyteofethyleneglycol(0.35wt%NH4F,10wt%H2O).A constantpotential(60V)wasappliedforanodicoxidationfor1hat roomtemperature.After10minofultrasoniccleaningin10wt%HCl solution,theobtainedTisheetwasrinsedwithdeionizedwaterfor severaltimes.Theabove-mentionedprocessofanodicoxidationwas repeatedonemoretime.Afterthat,thesamplewasputintodeionized waterandultrasonicallycleanedfor30S.Thesamplewasdried,and thenwasannealedat450°Cfor3.5htopreparetheTiO2(A)photoelectrode.

TheTiO2/MgTixOy photoelectrodewaspreparedasfollows.The magnesiumhydroxidewasfirstlydepositedontothesurfaceofthe TiO2(A)photoelectrodebyamulti-potentialstepmethodusinga CHI660Delectrochemicalworkstation(ShanghaiChenhuaInstrument Co.,Ltd.,Shanghai,China).Athree-electrodeconfigurationwasapplied inthedepositionprocess,inwhichthepreparedTiO2(A)wasusedas theworkingelectrode,thePtelectrodeworkedasthecounterelectrode, andthesaturatedcalomelelectrode(SCE)actedasthereferenceelectrode,respectively.0.1MMg(NO3)2 solutionwasusedastheelectrolyte.Duringthedepositionprocess,thesteppotentialswere−1.5and −1.2V,respectively,andthecorrespondingtimewas5sand0.5s. After8cyclesofdeposition,theobtainedsamplewaswashedwith deionizedwaterandalcohol.Subsequently,thepreparedsamplewas thermallytreatedinamufflefurnaceat700°Cfor2htoobtainthe TiO2/MgTixOy photoelectrode.Ascanbewellknown,thephase transformationofTiO2 occursduringhightemperaturetreatment(≥ 550°C),resultinginthecoexistenceofanataseandrutileTiO2 (TiO2(R))[57–59].Therefore,asacomparison,thepreparedTiO2(A) photoelectrodewasalsothermallytreatedinamufflefurnaceat700°C for2htoobtaintheTiO2(A)/TiO2(R)photoelectrode.

2.2.Characterizationofthepreparedphotoelectrodes

X-raydiffractometer(XRD,D/max-500,RigakuCo.,Tokyo,Japan) wasusedtocharacterizethecrystalstructuresofthepreparedphotoelectrode.Fouriertransforminfrared(FT-IR)spectraweretestedusing aFouriertransforminfraredspectroscopy(FT-IR,Thermo-Nicolet8700, ThermoElectronScientificInc.,USA)atroomtemperature.UV–vis diffusereflectancespectrophotometer(U-41000;HITACHI,Tokyo, Japan)wasusedtoanalyzetheopticalabsorptionpropertiesofthe preparedTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes.Photoluminescence(PL)spectraofthepreparedphotoelectrodes weremeasuredwithafluorescencespectrometer(PL,Microconfocal RamanSpectrometer,HoribaJobinYvonLabRAMHR800,325nm, France).Fieldemissionscanningelectronmicroscopy(FE-SEM,ZEISS, ULTRA55,Germany)wasusedtoanalyzethemicromorphologiesof thepreparedTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes.TheelementalcompositionandmappingofthepreparedphotoelectrodewereanalyzedbyanX-rayenergydispersivespectrometer (EDS,Oxford,UK).ThemicrostructuresofthepreparedTiO2/MgTixOy photoelectrodeandinterfacialinformationofdifferentphasecomponentswereobservedbyfieldemissiontransmissionelectronmicroscope (FE-TEM,TecnaiG2F20,FEICompany,USA).

2.3.Photoelectrochemical(PEC)performance,PECCPperformanceand SKPmeasurements

ThelightsourceusedforthePECandPECCPperformancemeasurementsis150-WXelamp(PLSSXE300,ChangtuoCo.Ltd.,Beijing, China).AsimulatedsolarilluminationisobtainedbyaddinganAM1.5 Gfilterandadjustingthelightintensityofthislightsourceto100mW cm−2.ThePECperformancewastestedinathree-electrodecellsystem usingtheCHI660Delectrochemicalworkstation.Thevariationsofthe currentdensitiesoftheTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodesweremeasuredusingthepreparedphotoelectrodeas theworkingelectrode,theplatinumelectrodeasthecounterelectrode, andAg/AgCl(saturatedKCl)asthereferenceelectrode.Thebiasvoltagewassetas0V(vsAg/AgCl)andtheelectrolytewas0.1MNa2SO4 solution.Thevariationsinthecurrentdensitiesandthemixedpotentials,andthepolarizationcurvesofthegalvaniccoupleofthe304SS electrodeandthepreparedphotoelectrodesweremeasuredtocharacterizethePECCPperformance.Thegalvaniccoupleofthe304SS electrodeandthepreparedphotoelectrodeswasusedastheworking electrode.TheAg/AgCl(saturatedKCl)electrodeandtheplatinum electrodeservedasthereferenceandcounterelectrode,respectively. Boththe304SSelectrodeandthepreparedphotoelectrodesareplaced in3.5wt%NaClsolutionandthebiasvoltagewassetas0V(vsAg/ AgCl)duringthetestingprocess.Intermittentsimulatedsolarlight(100 mW,AM1.5G)wasilluminatedonthesurfaceofthephotoelectrodes. Electrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)testswereperformedat opencircuitpotentialoverthefrequencyrangebetween105 and10-1 Hz,withanACvoltagemagnitudeof5mV.Thepolarizationcurves weremeasuredusingtheCHI660Delectrochemicalworkstationwitha scanrateof1mV s-1 from-400to400mV(vsopencircuitpotential).

ThesurfaceWFsofthepreparedphotoelectrodeswereanalyzed usingSKP(VersaSCAN,Ametek).Thetungstenprobewiththediameter of250μmwasactedasthereferenceanddetectionprobe.Thetesting areaonthesurfaceofthepreparedphotoelectrodeswas1×1mm2 and thescanningratewassetas50μm s−1 withsensitivityof500μV.The surfaceWFsofthephotoelectrodescanbecalculatedbasedonthe followingformula[60–62]:WF(Sample)=WF(Tungsten)+ΔW (photoelectrode)/1000.Amongthem,WF(Tungsten)istheWFofthe referenceelectrodewithstandardvalueof4.55eVfortungsten;WF (Sample)isthesurfaceWFforthepreparedphotoelectrode,ΔW (photoelectrode)isthesurfacepotentialofthephotoelectrodeobtained fromtheSKPmeasurement.

3.Resultsanddiscussion

Fig.1AshowstheXRDpatternsofthepreparedTiO2(A),TiO2(A)/ TiO2(R)andTiO2/MgTixOy.FortheXRDpatternofTiO2(A),thediffractionpeaksat25.5°,37.9°,48.4°,54.2°and55.3°areobserved,correspondingtothe(101),(004),(200),(105)and(211)crystalplanesof standardanataseTiO2 (JCPDSNo.21-1272),respectively.Theother

diffractionpeaksintheXRDpatternofTiO2(A)areattributedtothe characteristiconesoftheTisubstrate[55,56].FortheXRDpatternof TiO2(A)/TiO2(R),thecoexistenceofanataseandrutilephasesofTiO2 canbeclearlyobservedafterhightemperaturetreatmentat700°C.In additiontothediffractionpeaksofTisubstrateandanataseTiO2,the correspondingrutilephasesofTiO2 (JCPDSNo.21-1276)areobserved at27.6°,36.1°,41.2°,44.1,54.3°,56.7°,64.1°and68.9°,whichareassignedtothe(110),(101),(111),(210),(211),(220),(310)and(301) crystalplanes,respectively.FortheXRDpatternofTiO2/MgTixOy,the weakcharacteristicpeaksofMgTiO3 andMgTi2O5 canbeobserved.It maybeduetotherelativelysmallamountofMgTixOy depositedonthe surfaceofTiO2 tubeorifice.Althoughtheintensitiesofthediffraction peaksareweak,itcanbeclearlyseenthatthediffractionpeaksare locatedat19.1°,21.2°,23.9°,35.5°,40.6°and63.8°,respectively.These diffractionpeakscorrespondwelltothe(003),(101),(012),(104), (110)and(214)crystalplanesofrhombohedralMgTiO3 (JCPDSno.060494).Inaddition,thediffractionpeaksat32.7°and48.6°areobserved,whichareassignedtothe(230)and(331)crystalplanesof orthorhombicstructureofMgTi2O5 (JCPDSno.35-0792).TheXRD resultssuggestthatMgTixOy wassuccessfullymodifiedonthesurfaceof TiO2 Fig.1BdisplaystheFT-IRspectraofthepreparedTiO2(A), TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy.TheFT-IRspectraofTiO2(A)and TiO2(A)/TiO2(R)showahighdegreeofconsistencyandthebroadband below750cm−1 ismainlyfromthestretchingvibrationmodeofTi-OTiinTiO2 [63,64].Noothercharacteristicpeakswereobserved,indicatingthehighpurityofTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R).FortheFT-IR spectrumofTiO2/MgTixOy,anotherbroadregionatapproximately 1400−1550cm−1 canbeobserved,whichcomesfromtheTi–carboxyliccomplexesandhydroxylgroup[65–67].TheFT-IRresults indicatethatthecarboxylandhydroxylgroupscanbeeasilyadsorbed onthesurfaceofTiO2(A)/TiO2(R),whichfacilitatesthecontactbetweenthephotoelectrodeandtheelectrolytesolution.

Fig.2 showstheSEMimagesofTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)and TiO2/MgTixOy,respectively.Asshownin Fig.2A,TiO2(A)exhibitsa goodNTAstructure.Theorificesarecloselyarrangedwithadiameter ofapproximately80nm. Fig.2BshowstheSEMimageoftheTiO2(A)/ TiO2(R)photoelectrode.ThesurfaceofTiO2(A)/TiO2(R)ismuch smootherthanthatofTiO2(A),whichmaybeduetotheformationof anataseandrutileTiO2 afterthehightemperaturetreatment.Forthe SEMimageofTiO2/MgTixOy displayedin Fig.2C,somenanoparticles obviouslyappearattheorificesandarewellcoatedonthesurfaceof theorificeofTiO2 NTAs.Thismaybethesurface-modifiedMgTixOy nanoparticles. Fig.2DshowstheSEMimageofthecrosssectionof TiO2/MgTixOy.Theheightofthenanotubescanbemeasuredasapproximately4μm.Thebasicstructureofthenanotubeshasnotbeen destroyedafterhightemperaturetreatmentat700°C,andthetubular structureremainsintact.

Fig.3AshowstheSEMimageandthecorrespondingEDSspectrum ofTiO2(A).InadditiontoTiandOelements,nootherimpurityelementsareobserved.TheatomicmasspercentagesofTiandOwere

Fig.1. XRDpatternsandFT-IRspectraofthepreparedTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy

33.19%and66.81%,whichfitswellwiththeelementcompositionof TiO2. Fig.3BshowstheSEMimageandthecorrespondingEDSresults ofTiO2/MgTixOy.Ti,OandMgelementsareclearlyobservedwiththe atomicpercentagesof24.13%,67.91%and7.96%,respectively.As showninthecorrespondingEDSmappingresults,Tielementcoversthe wholescanningareaduetotheTisubstrate.While,OandMgelements correspondwelltotheSEMimageshownin Fig.3B.Thetubeorificeis clearlyobservedintheEDSMgandOmappings,indicatingthatMgand OelementsarewelldispersedonthesurfaceoftheTiO2 nanotubeorifices.ThedifferencebetweentheSEMimagesin Fig.3 andthosein Fig.2 ismainlyduetothefactthatEDSistestedunderhighexcitation

voltages,whichwillbreakdownthesurfacecomponentsandmakethe surfacemorphologybedifficulttobeobserved.

ThecompositionandinterfacialinformationoftheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsarefurtherstudiedbyHRTEM. Fig.4A presentstheTEMimageobservedatlowmagnification.Thestructureof nanotubescanbeclearlyobserved,whichcorrespondswelltotheSEM imageofTiO2/MgTixOy shownin Fig.2.Theedgeofthenanotubeswas furtherenlarged,asshownin Fig.4B.Thenanostructureswithdifferent latticefringesarefoundandformtheheterojunctionsonthesurfaceof thenanotube.Theobservationresultsarefurthermagnifiedattheselectedtworectangularareas. Fig.4Ccorrespondstotherectangular

Fig.2. SEMimagesof(A)TiO2(A),(B)TiO2(A)/TiO2(R)and(C)TiO2/MgTixOy,and(D)SEMimageofthecrosssectionofTiO2/MgTixOy
Fig.3. SEMimagesandthecorrespondingEDSresultsof(A)TiO2(A)and(B)TiO2/MgTixOy

areaI.ThelatticefringesofTiO2(R),MgTiO3 andMgTi2O5 canbe observedwiththevaluesof0.29,0.27and0.33nm,respectively. Furthermore,thelatticefringesofTiO2(A),TiO2(R),MgTiO3 and MgTi2O5 canbeclearlyobservedcorrespondingtotherectangulararea II,asshownin Fig.4D.Combiningwiththephysicalcharacterization resultsshownin Figs.1–4,itcanbeprovedthatMgTixOy issuccessfully coatedonthesurfaceofTiO2 NTAs,andthemultiphaseheterojunctions areformed.

Fig.5 showstheUV–visabsorptionspectraoftheTiO2(A),TiO2(A)/ TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes.Ascanbefound,thelight absorptionthresholdofTiO2(A)isobservedat382nm.Forthe TiO2(A)/TiO2(R)photoelectrode,thelightabsorptionthresholdhasa slightredshiftcomparedwiththatofTiO2(A),whichmaybecausedby theformationofTiO2(R)withanarrowerbandgap.Inadditionto havingthesameabsorptionthresholdasTiO2(A)/TiO2(R),theTiO2/ MgTixOy photoelectrodehasanadditionalabsorptionthresholdatapproximately330nm,indicatingthesuccessfulsynthesisofMgTixOy on thesurfaceofTiO2 NTAs.

ThePECCPperformanceofthepreparedphotoelectrodesarecharacterizedbymeasuringthephotoinducedcurrentdensitiesandthe photoinducedpotentialdrops,andtheresultsareshownin Fig.6 Fig.6Ashowsthevariationsinthegalvaniccurrentdensitiesbetween the304SSelectrodeandthepreparedphotoelectrodesin3.5wt%NaCl solutionunderintermittentsimulatedsolarlightillumination.Positive excitationcurrentdensitiesareobtainedunderlightillumination,indicatingthatthephotoinducedelectronsgeneratedbythephotoelectrodestransfertothecoupled304SSelectrodeandprovidethePECCP forit.Thephotoinducedcurrentdensityofapreparedphotoelectrode, whichisprovidedforprotectingthecoupledmetallicelectrode,isobtainedbysubtractingthestablegalvaniccurrentdensitybetweenthe protectedmetalelectrodeandthephotoelectrodeinthedarkfromthat underlightillumination.Asshownin Fig.6A,thephotoinducedcurrent densityofTiO2(A)is9μA·cm−2 andthatofTiO2(A)/TiO2(R)is23 μA·cm−2.While,thatofTiO2/MgTixOy is49μA·cm−2,whichis5.4and 2.1timesofthatofTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R).Theresultsshownin Fig.6AindicatethatTiO2/MgTixOy canproducethemostphotogeneratedelectronsandcanprovidethemostelectronsneededforthe cathodicprotectionofthecoupled304SS. Fig.6Bshowsthevariations ofthemixedpotentialofthe304SSelectrodecoupledwiththepreparedphotoelectrodesin3.5wt%NaClsolutionunderintermittentsimulatedsolarlightillumination.Themixedpotentialsofthe304SS electrodecoupledwiththepreparedphotoelectrodesimmediatelyshift tonegativedirectiononcethelightisswitchedon,demonstratingthat thepreparedphotoelectrodescanprovidethePECCPforthecoupled 304SSelectrode.Thephotoinducedmixedpotentialdropisthemixed potentialofthe304SSelectrodecoupledwiththepreparedphotoelectrodeunderlightilluminationminusthatinthedark.Asshownin Fig.6B,thephotoinducedmixedpotentialdropsofTiO2(A),TiO2(A)/ TiO2(R)andTiO2/MgTixOy are-230,-250and−320mV,respectively. TheTiO2/MgTixOy exhibitsthemaximumphotoinducedmixedpotentialdrop,indicatingitsexcellentPECCPperformance.Thephotoinducedmixedpotentialdropresultsshownin Fig.6Baresimilartothe photoinducedcurrentdensityresultsshownin Fig.6A,andbothof themprovethatTiO2/MgTixOy hasthebestPECCPperformance. Meanwhile,in Fig.6B,thestabilityofthepreparedphotoelectrodesis evaluatedbymeasuringthepotentialvariationsduringthelongdurationoflightillumination.Asshownin Fig.6B,themixedpotentialof the304SSelectrodecoupledwiththepreparedphotoelectrodesis

Fig.4. TEM(A)andHRTEM(B,C,D)imagesofTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctions.
Fig.5. UV–visabsorptionspectraoftheTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/ MgTixOy photoelectrodes.

Fig.6. (A)Thevariationsinthegalvaniccurrentdensitiesbetweenthe304SSelectrodeandthepreparedphotoelectrodesand(B)thevariationofthemixed potentialsofthegalvaniccoupleofthe304SSelectrodeandthepreparedphotoelectrodesin3.5wt%NaClsolutionunderintermittentsimulatedsolarillumination.

stabilizedfor900sinthedark.Subsequently,thelightisswitchedon andilluminatedfor2honthephotoelectrodes.Themixedpotentialsof the304SSelectrodecoupledwiththeTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R) photoelectrodeschangefrom-0.37and-0.42Vto-0.33and-0.39V, showingaslightdecreaseintheirPECCPperformanceduringthelight illumination.However,forTiO2/MgTixOy,themixedpotentialofthe 304SSelectrodecoupledwiththeTiO2/MgTixOy photoelectrodedoes nothavesignificantchangeduringthe2-hlightillumination.Theresultsshownin Fig.6Bindicatethatthereisnoobviousattenuationof thePECCPperformanceoftheTiO2/MgTixOy photoelectrodeduringthe longdurationoflightillumination,demonstratingthattheTiO2/ MgTixOy photoelectrodepossesseshighstabilityandhasgoodapplicationprospectsinthefieldofPECCP.

Thepolarizationcurvesof304SSelectrodeand304SSelectrode coupledwiththeTiO2,TiO2(A)/TiO2 andTiO2/MgTixOy photoelectrodesintheabsenceandpresenceofsimulatedsolarlightillumination areshownin Fig.7.Thecorrosionpotentialofthe304SSwasabout −154mV(vs.Ag/AgCl)beforecouplingwiththepreparedphotoelectrodesin3.5wt%NaClsolution,however,thoseof304SSpositivelyshiftto-102,-101and−113mVaftercouplingwithTiO2, TiO2(A)/TiO2 andTiO2/MgTixOy photoelectrodesinthedark,respectively.Undersimulatedsolarlightillumination,significantnegative potentialshiftsareobtainedfor304SScouplingwithdifferentphotoelectrodes,indicatingthegoodPECCPperformanceoftheprepared photoelectrodes.Underthesimulatedsolarlightillumination,thecorrosionpotentialsof304SScouplingwithTiO2,TiO2(A)/TiO2 andTiO2/ MgTixOy are-353,-426and−486mV,respectively.Theseresultsarein

Fig.7. Thepolarizationcurvesofthe304SSelectrodeandthe304SSelectrode coupledwiththeTiO2,TiO2(A)/TiO2 andTiO2/MgTixOy photoelectrodesinthe absenceandpresenceofsimulatedsolarlightillumination.

goodagreementwiththepreviousPECCPtestsshownin Fig.6,which furtherindicatestheexcellentPECCPperformanceoftheTiO2/MgTixOy photoelectrode.

SKPtechnologyisusedtofurthercharacterizethecapabilityofthe electronsescapingfromthesurfaceofthepreparedphotoelectrodes. ThesurfaceWF,whichreferstotheminimumenergyrequiredtoescape anelectronfromthesurfaceofthephotoelectrode,canbeeasilycalculatedfromthesurfacepotentialofthephotoelectrodesmeasuredby SKP[68,69].ThesmallertheWFis,theeasieritisforelectrontoescape,i.e.forelectronstoflowoutofthephotoelectrodeandparticipate inthereactions[70]. Fig.8Adisplaysthesurfacepotentialdistributions ofdifferentphotoelectrodesmeasuredbySKP.Ascanbefoundin Fig.8A,thepotentialfluctuationofthepreparedindividualphotoelectrodeissmallerthan±50mVaroundthemedianvalue,suggesting thatthesurfaceofwhichisfairlyflatanduniform.Bycomparingthe surfacepotentialsofTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes,TiO2(A)hasthemostpositivesurfacepotentialdistributionwithanaveragevalueofapproximately990mV.TiO2(A)/ TiO2(R)hasasurfacepotentialofapproximately830mV.While,TiO2/ MgTixOy hasthemostnegativepotentialofapproximately690mV, whichis300and140mVlowerthanthoseofTiO2(A)andTiO2(A)/ TiO2(R),respectively. Fig.8BshowsthesurfaceWFsoftheprepared photoelectrodesobtainedfromtheresultsshownin Fig.8A.Thesurface WFsofTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes are5.54,5.38and5.24eV,respectively.Thelowestsurfacepotential distributionandsurfaceWFofTiO2/MgTixOy indicatethatthemultiphaseheterojunctionscaneasilyexcitetheelectronsandtransferthem tothesurfaceof304SStoprovideeffectiveprotectionforit.

Fig.9AshowsthevariationsinthecurrentdensitiesoftheTiO2(A), TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodesin0.1MNa2SO4 solutionunderintermittentsimulatedsolarillumination.Asshownin Fig.9A,allofthepreparedphotoelectrodesshowspositiveexcitation currentdensitiesunderlightillumination.Thephotoinducedcurrent densityoftheTiO2(A)photoelectrodeis0.12mA cm−2,andthatofthe TiO2(A)/TiO2(R)is0.16mA cm−2.However,thephotoinducedcurrent densityoftheTiO2/MgTixOy photoelectrodeis0.29mA⋅ cm−2,whichis approximately2.4timesand1.8timesoftheTiO2(A)andTiO2(A)/ TiO2(R)photoelectrodes,respectively.Thegenerationofphotoinduced currentisakeyfactorthataffectsthePECCPperformanceofthephotoelectrode.TheTiO2/MgTixOy photoelectrodehasthehighestphotoinducedcurrentdensity,indicatingthatithasthebestPECCPperformance.

Theelectrochemicalimpedancespectroscopyandthephotoluminescencespectroscopyofthepreparedphotoelectrodeswere measuredtoevaluatethephotogeneratedchargecarriermigration abilityandtherecombinationabilityofthephotogeneratedelectrons andholes.Therelevantresultsareshownin Figs.9Band9C.Asshown in Fig.9B,theTiO2/MgTixOy photoelectrodehasthesmallestsurface resistancethanTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R),indicatingthattheTiO2/ MgTixOy hasthefastestelectronmobility.Inaddition,asshownin

Fig.8. (A)ThesurfacepotentialdistributionsofTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodesmeasuredbySKPtechnique;and(B)thesurfaceWFs ofthepreparedphotoelectrodestransformedfromtheSKPresultsin Fig.8A.

Fig.9. (A)ThevariationsinthecurrentdensitiesoftheTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodesunderintermittentlightillumination,(B) Electrochemicalimpedancespectra(EIS)and(C)photoluminescencespectraoftheTiO2(A),TiO2(A)/TiO2(R)andTiO2/MgTixOy photoelectrodes.

Fig.10. SEMimageoftheTiO2/MgTixOy photoelectrodeafterthePECCPtestandtheXRDandFT-IRspectraoftheTiO2/MgTixOy photoelectrodebeforeandafter thePECCPtests.

Fig.11. TheproposedtransfermechanismofthephotogeneratedchargecarriersandtheschematicdiagramofthePECCPoftheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctions.

Fig.9C,thephotoluminescenceintensityofTiO2/MgTixOy hasasignificantdecreasecomparedwiththatofTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R), indicatingthatthesecondaryrecombinationofthephotogenerated electronsandholeissignificantlyinhibitedfortheTiO2/MgTixOy photoelectrode.TheseresultsdisplaythattheTiO2/MgTixOy photoelectrodecanrealizethefasttransmissionofthephotogeneratedcharge carriers,caneffectivelyinhibitthesecondaryrecombinationofthe photogeneratedelectronsandholes,andcangeneratethehighest photoinducedcurrentcomparedwiththeTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R) photoelectrodes,therefore,achievetheexcellentPECCPperformanceof theTiO2/MgTixOy photoelectrode.

TheSEMimageofTiO2/MgTixOy afterthePECCPtestsandtheXRD andFT-IRanalysesoftheTiO2/MgTixOy photoelectrodebeforeand afterthePECCPtestsareshownin Fig.10.Asshownin Fig.10A,the micromorphologyofTiO2/MgTixOy doesnothavesignificantchanges afterthePECCPtests.Furthermore,theXRDandFT-IRcurvesofthe TiO2/MgTixOy photoelectrodeafterPECCPtestsarehighlyconsistent withthosebeforePECCPtests,asshownin Fig.10BandC.Theseresults demonstratethatTiO2/MgTixOy photoelectrodehasahighstabilityin theprocessofPECCP.

Fig.11 showstheproposedtransferprocessesofthephotogenerated chargecarriersintheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsandits PECCPmechanism.TheTiO2/MgTixOy photoelectrodehassignificantly enhancedphotogeneratedcurrentdensityandphotoinducedmixedpotentialdrop,indicatingthattheenergybandstructuresofTiO2 and MgTixOy matchwellandtheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctions withagoodenergybandalignmentgradientareformed.Thephotogeneratedchargecarrierscanmigratedirectionallyundertheactionofthe multiphaseheterojunctions,makingthephotogeneratedchargecarriersbe welltransferred.ItwasreportedthatthebandgapsofMgTiO3,MgTi2O5, TiO2(R)andTiO2(A)are3.7eV,3.4eV,3.0eVand3.2eV,respectively, andtheconductionbandpotentialsofthemarearrangedinthefollowing order:MgTiO3 <MgTi2O5 <TiO2(R)<TiO2(A)[40,54,71,72].ThephotogeneratedelectronscanbetransferredtoTiO2(A)throughtheconductionbandgradientformedbytheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctions,andeventuallybetransferredto304SSthroughtheTisubstrateto provideeffectiveprotectionforit.Meanwhile,thephotogeneratedholes willbefurthertransferredtotheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsundertheactionoftheheterojunctionelectricfield,andthecorrespondingoxidationreactionswilloccurwiththeelectrolyte.Furthermore, thefabricationoftheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsgreatly increasestheseparationefficiencyofthephotogeneratedchargecarriers andeffectivelysuppressestherecombinationofthephotogeneratedelectronsandholes.Inthisway,alargenumberofphotogeneratedelectrons willcontinuouslyflowfromtheTiO2/MgTixOy photoelectrodetothe coupled304SSelectrodeunderlightillumination,thussignificantlyenhancingthelong-termPECCPperformance.

4.Conclusions

Inthepresentpaper,ahighlyefficientandstableTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmwaspreparedanditsPECCPperformancefor304SSwasstudied.MgTixOy areuniformlydispersedonthe surfaceofTiO2 NTAs.MgTiO3,MgTi2O5,TiO2(R)andTiO2(A)contact wellandformamultiphase-heterojunctionsystem.Thephotoinduced currentdensityoftheTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmis 49μA·cm−2 underthesimulatedsolarlightillumination,whichis5.4 and2.1timesofthatofTiO2(A)andTiO2(A)/TiO2(R).ThephotoinducedmixedpotentialdropsoftheTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmis−320mV,while,thoseofTiO2(A)andTiO2(A)/ TiO2(R)are-230and-250mV,respectively.Meanwhile,theTiO2/ MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmexhibitsextremelyhigh PECCPstability.Duringthe2hoflightillumination,thePECCPofthe TiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilmshowsnoweakening trend.ThelowersurfaceWFmakestheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionfilmbemucheasiertoescapeelectrons,whichisofgreat

benefittotheimprovementofthePECCPperformanceoftheTiO2/ MgTixOy multiphaseheterojunctions.Furthermore,thegoodPECCP performanceoftheTiO2/MgTixOy multiphaseheterojunctionsisattributedtotheestablishmentofmultiphaseheterojunctionsystem, whicheffectivelyinhibitsthesecondaryrecombinationofthephotogeneratedelectronsandholes,andacceleratesthemigrationofthe photogeneratedchargecarriers.SKPtechnologyhasbeenusedforthe firsttimetostudythePECCPperformanceoftheTiO2/MgTixOy multiphase-heterojunctionfilm.TheintroductionofSKPtechnologyinto thePECCPresearchhasgreatlyenrichedthetestmethodsinthefieldof PECCP.Atthesametime,theestablishmentofmultiphaseheterojunctionsprovidesanewideaforthedesignofthePECCPfilm.

Dataavailability

Alldataincludedinthisstudyareavailableuponrequestbycontact withthecorrespondingauthors.

DeclarationofCompetingInterest

None.

Acknowledgements

ThisworkwasfinanciallysupportedbytheNationalNaturalScience FoundationofChina(GrantNos.41576114,41676069),KeyResearch andDevelopmentProgramofShandongProvince(GrantNos. 2019GHY112066,2019GHY112085),StateKeyLaboratoryforMarine CorrosionandProtection,LuoyangShipMaterialResearchInstitute, China(ProjectNo.614290101011703),andQingdaoInnovative LeadingTalentFoundation(GrantNo.15-10-3-15-(39)-zch).

References

[1] K.Sivula,R.VanDeKrol,Semiconductingmaterialsforphotoelectrochemicalenergyconversion,Nat.Rev.Mater.1(2016)15010

[2] T.Hisatomi,J.Kubota,K.Domen,Recentadvancesinsemiconductorsforphotocatalyticandphotoelectrochemicalwatersplitting,Chem.Soc.Rev.43(2014) 7520–7535

[3] M.M.Momeni,M.Mahvari,Y.Ghayeb,PhotoelectrochemicalpropertiesofironcobaltWTiO2 nanotubephotoanodesforwatersplittingandphotocathodicprotectionofstainlesssteel,J.Electroanal.Chem.832(2019)7–23

[4] S.Chandrasekaran,L.Yao,L.Deng,C.Bowen,Y.Zhang,S.Chen,Z.Lin,F.Peng, P.Zhang,Recentadvancesinmetalsulfides:fromcontrolledfabricationtoelectrocatalytic,photocatalyticandphotoelectrochemicalwatersplittingandbeyond, Chem.Soc.Rev.48(2019)4178–4280

[5] M.M.Momeni,M.Taghinejad,Y.Ghayeb,R.Bagheri,Z.Song,Preparationof variousboron-dopedTiO2 nanostructuresbyinsituanodizingmethodandinvestigationoftheirphotoelectrochemicalandphotocathodicprotectionproperties, J.Iran.Chem.Soc.16(2019)1839–1851

[6] Y.Zhang,Y.Li,D.Ni,Z.Chen,X.Wang,Y.Bu,J.P.Ao,ImprovementofBiVO4 photoanodeperformanceduringwaterphoto‐oxidationusingRh‐DopedSrTiO3 perovskiteasaCo‐catalyst,Adv.Funct.Mater.29(2019)1902101

[7] M.M.Momeni,S.H.Khansari-Zadeh,H.Farrokhpour,Fabricationoftungsten-irondopedTiO2 nanotubesviaanodization:newphotoelectrodesforphotoelectrochemicalcathodicprotectionundervisiblelight,SNAppliedSciences1(2019) 1160

[8] M.M.Momeni,Y.Ghayeb,N.Moosavi,PreparationofNi–Pt/Fe–TiO2 nanotube filmsforphotoelectrochemicalcathodicprotectionof403stainlesssteel, Nanotechnology29(2018)425701

[9] Y.Bu,J.P.Ao,Areviewonphotoelectrochemicalcathodicprotectionsemiconductorthinfilmsformetals,GreenEnergyEnviron.2(2017)331–362

[10] J.Jing,M.Sun,Z.Chen,J.Li,F.Xu,L.Xu,Enhancedphotoelectrochemicalcathodic protectionperformanceofthesecondaryreducedgrapheneoxidemodifiedgraphiticcarbonnitride,J.Electrochem.Soc.164(2017)C822–C830.

[11] J.Li,C.J.Lin,C.G.Lin,AphotoelectrochemicalstudyofhighlyorderedTiO2 nanotubearraysasthephotoanodesforcathodicprotectionof304stainlesssteel,J. Electrochem.Soc.158(2011)C55–C62

[12] C.Lei,H.Zhou,Z.Feng,Y.Zhu,R.Du,Low-temperatureliquidphasedeposited TiO2 filmsonstainlesssteelforphotogeneratedcathodicprotectionapplications, Appl.Surf.Sci.257(2011)7330–7334

[13] Y.Yang,Y.F.Cheng,One-stepfacilepreparationofZnOnanorodsashigh-performancephotoanodesforphotoelectrochemicalcathodicprotection,Electrochim. Acta276(2018)311–318

[14] M.Sun,Z.Chen,Y.Bu,J.Yu,B.Hou,EffectofZnOonthecorrosionofzinc,Q235 carbonsteeland304stainlesssteelunderwhitelightillumination,Corros.Sci.82 (2014)77–84

[15] Y.Bu,Z.Chen,J.Yu,W.Li,Anovelapplicationofg-C3N4 thinfilminphotoelectrochemicalanticorrosion,Electrochim.Acta88(2013)294–300

[16] Y.Yang,Y.F.Cheng,FactorsaffectingtheperformanceandapplicabilityofSrTiO3 photoelectrodesforphotoinducedcathodicprotection,J.Electrochem.Soc.164 (2017)C1067–C1075

[17] J.Jing,Z.Chen,Y.Bu,M.Sun,W.Zheng,W.Li,SignificantlyenhancedphotoelectrochemicalcathodicprotectionperformanceofhydrogentreatedCr-doped SrTiO3 byCr6+ reductionandoxygenvacancymodification,Electrochim.Acta304 (2019)386–395

[18] S.J.Moniz,S.A.Shevlin,D.J.Martin,Z.-X.Guo,J.Tang,Visible-lightdrivenheterojunctionphotocatalystsforwatersplitting-acriticalreview,EnergyEnviron.Sci. 8(2015)731–759

[19] H.Wang,L.Zhang,Z.Chen,J.Hu,S.Li,Z.Wang,J.Liu,X.Wang,Semiconductor heterojunctionphotocatalysts:design,construction,andphotocatalyticperformances,Chem.Soc.Rev.43(2014)5234–5244

[20] J.Low,J.Yu,M.Jaroniec,S.Wageh,A.A.Al‐Ghamdi,Heterojunctionphotocatalysts,Adv.Mater.29(2017)1601694

[21] Y.Bu,Z.Chen,J.Ao,J.Hou,M.Sun,Studyofthephotoelectrochemicalcathodic protectionmechanismforsteelbasedontheSrTiO3-TiO2 composite,J.Alloys. Compd.731(2018)1214–1224

[22] Y.F.Zhu,L.Xu,J.Hu,J.Zhang,R.G.Du,C.J.Lin,Fabricationofheterostructured SrTiO3/TiO2 nanotubearrayfilmsandtheiruseinphotocathodicprotectionof stainlesssteel,Electrochim.Acta121(2014)361–368

[23] J.Hu,Z.C.Guan,Y.Liang,J.Z.Zhou,Q.Liu,H.P.Wang,H.Zhang,R.G.Du,Bi2S3 modifiedsinglecrystallinerutileTiO2 nanorodarrayfilmsforphotoelectrochemical cathodicprotection,Corros.Sci.125(2017)59–67

[24] Z.C.Guan,H.P.Wang,X.Wang,J.Hu,R.G.Du,FabricationofheterostructuredβBi2O3-TiO2 nanotubearraycompositefilmforphotoelectrochemicalcathodicprotectionapplications,Corros.Sci.136(2018)60–69

[25] M.Sun,Z.Chen,Enhancedphotoelectrochemicalcathodicprotectionperformance oftheIn2O3/TiO2 composite,J.Electrochem.Soc.162(2015)C96–C104

[26] J.Zhang,Z.U.Rahman,Y.Zheng,C.Zhu,M.Tian,D.Wang,NanoflowerlikeSnO2TiO2 nanotubescompositephotoelectrodeforefficientphotocathodicprotectionof 304stainlesssteel,Appl.Surf.Sci.457(2018)516–521.

[27] Y.Liang,Z.C.Guan,H.P.Wang,R.G.Du,EnhancedphotoelectrochemicalanticorrosionperformanceofWO3/TiO2 nanotubecompositefilmsformedbyanodizationandelectrodeposition,Electrochem.Commun.77(2017)120–123

[28] W.Sun,S.Cui,N.Wei,S.Chen,Y.Liu,D.Wang,HierarchicalWO3/TiO2 nanotube nanocompositesforefficientphotocathodicprotectionof304stainlesssteelunder visiblelight,J.Alloys.Compd.749(2018)741–749

[29] Y.Yang,W.Zhang,Y.Xu,H.Sun,X.Wang,Ag2SdecoratedTiO2 nanosheetsgrown oncarbonfibersforphotoelectrochemicalprotectionof304stainlesssteel,Appl. Surf.Sci.494(2019)841–849

[30] Y.Nan,X.Wang,X.Ning,J.Lei,S.Guo,Y.Huang,J.Duan,FabricationofNi3S2/ TiO2 photoanodematerialfor304stainlesssteelphotocathodicprotectionunder visiblelight,Surf.Coat.Technol.377(2019)124935

[31] P.Qiu,X.Sun,Y.Lai,P.Gao,C.Chen,L.Ge,N-dopedTiO2@TiO2 visiblelight activefilmwithstableandefficientphotocathodicprotectionperformance,J. Electroanal.Chem.844(2019)91–98

[32] X.Wang,Z.C.Guan,P.Jin,Y.-Y.Tang,G.L.Song,G.K.Liu,R.G.Du,FacilefabricationofBiVO4 modifiedTiO2 nanotubefilmphotoanodeanditsphotocathodic protectioneffectonstainlesssteel,Corros.Sci.157(2019)247–255

[33] H.Li,Y.Li,X.Wang,B.Hou,3DZnIn2S4 nanosheets/TiO2 nanotubesasphotoanodesforphotocathodicprotectionofQ235CSwithhighefficiencyundervisible light,J.Alloys.Compd.771(2019)892–899

[34] Y.Yang,W.Cheng,Y.F.Cheng,PreparationofCo3O4@ZnOcore-shellnanocompositeswithintrinsicpnjunctionashigh-performancephotoelectrodesfor photoelectrochemicalcathodicprotectionundervisiblelight,Appl.Surf.Sci.476 (2019)815–821

[35] S.Kuang,W.Zheng,Y.Gu,Z.Sun,Z.Yang,W.Li,C.Feng,Dual-functionalZnxMg1xOsolidsolutionnanolayermodifiedZnOtussock-likenanorodswithimproved photoelectrochemicalanti-corrosionperformance,J.Electroanal.Chem.815(2018) 175–182

[36] Y.Bu,Z.Chen,Highlyefficientphotoelectrochemicalanticorrosionperformanceof C3N4@ZnOcompositewithquasi-shell–corestructureon304stainlesssteel,RSC Adv.4(2014)45397–45406

[37] H.Xu,W.Liu,L.Cao,G.Su,R.Duan,PreparationofporousTiO2/ZnOcomposite filmanditsphotocathodicprotectionpropertiesfor304stainlesssteel,Appl.Surf. Sci.301(2014)508–514

[38] M.Sun,Z.Chen,Y.Bu,EnhancedphotoelectrochemicalcathodicprotectionperformanceoftheC3N4@In2O3 nanocompositewithquasi-shell–corestructureunder visiblelight,J.Alloys.Compd.618(2015)734–741

[39] C.Gao,Z.Zhang,X.Li,L.Chen,Y.Wang,Y.He,F.Teng,J.Zhou,W.Han,E.Xie, Synergisticeffectsinthree-dimensionalSnO2/TiO2/CdSmulti-heterojunction structureforhighlyefficientphotoelectrochemicalhydrogenproduction,Sol. EnergyMater.Sol.Cells141(2015)101–107

[40] L.Meng,Z.Ren,W.Zhou,Y.Qu,G.Wang,MgTiO3/MgTi2O5/TiO2 heterogeneous belt-junctionswithhighphotocatalytichydrogenproductionactivity,NanoRes.10 (2017)295–304

[41] Z.Zhang,K.Liu,Y.Bao,B.Dong,Photo-assistedself-optimizingofcharge-carriers transportchannelintherecrystallizedmulti-heterojunctionnanofibersforhighly efficientphotocatalyticH2 generation,Appl.Catal.B203(2017)599–606

[42] R.Wang,S.Chen,Y.H.Ng,Q.Gao,S.Yang,S.Zhang,F.Peng,Y.Fang,S.Zhang, ZnO/CdS/PbSnanotubearrayswithmulti-heterojunctionsforefficientvisible-lightdrivenphotoelectrochemicalhydrogenevolution,Chem.Eng.J.362(2019) 658–666

[43] Q.Wang,X.Shi,E.Liu,J.C.Crittenden,X.Ma,Y.Zhang,Y.Cong,Facilesynthesisof AgI/BiOI-Bi2O3 multi-heterojunctionswithhighvisiblelightactivityforCr(VI) reduction,J.Hazard.Mater.317(2016)8–16

[44] H.Li,L.Shen,K.Zhang,B.Sun,L.Ren,P.Qiao,K.Pan,L.Wang,W.Zhou,Surface plasmonresonance-enhancedsolar-drivenphotocatalyticperformancefromAg nanoparticle-decoratedself-floatingporousblackTiO2 foams,Appl.Catal.B220 (2018)111–117

[45] M.Wicinski,W.Burgstaller,A.W.Hassel,LateralresolutioninscanningKelvin probemicroscopy,Corros.Sci.104(2016)1–8

[46] A.Nazarov,V.Vivier,D.Thierry,F.Vucko,B.Tribollet,Effectofmechanicalstress onthepropertiesofsteelsurfaces:scanningKelvinprobeandlocalelectrochemical impedancestudy,J.Electrochem.Soc.164(2017)C66–C74

[47] X.Ma,L.Xu,W.Wang,Z.Lin,X.Li,Synthesisandcharacterisationofcomposite nanoparticlesofmesoporoussilicaloadedwithinhibitorforcorrosionprotectionof Cu-Znalloy,Corros.Sci.120(2017)139–147

[48] Y.Hu,V.Pecunia,L.Jiang,C.A.Di,X.Gao,H.Sirringhaus,ScanningKelvinprobe microscopyinvestigationoftheroleofminoritycarriersontheswitchingcharacteristicsoforganicfield‐effecttransistors,Adv.Mater.28(2016)4713–4719

[49] Z.Zhao,X.Chen,H.Wu,X.Wu,G.Cao,Probingthephotovoltageandphotocurrent inperovskitesolarcellswithnanoscaleresolution,Adv.Funct.Mater.26(2016) 3048–3058.

[50] Q.Song,Y.Zheng,D.Ni,Z.Ma,Studiesofthenobilityofphasesusingscanning KelvinprobemicroscopyanditsrelationshiptocorrosionbehaviourofNi–Al bronzeinchloridemedia,Corros.Sci.92(2015)95–103

[51] W.Hu,W.Zhou,K.Zhang,X.Zhang,L.Wang,B.Jiang,G.Tian,D.Zhao,H.Fu, FacilestrategyforcontrollablesynthesisofstablemesoporousblackTiO2 hollow sphereswithefficientsolar-drivenphotocatalytichydrogenevolution,J.Mater. Chem.A4(2016)7495–7502

[52] Z.Hua,B.An,T.Iijima,C.Gu,J.Zheng,Thefindingofcrystallographicorientation dependenceofhydrogendiffusioninausteniticstainlesssteelbyscanningKelvin probeforcemicroscopy,Scr.Mater.131(2017)47–50

[53] Z.Hua,S.Zhu,B.An,T.Iijima,C.Gu,J.Zheng,Thefindingofhydrogentrappingat phaseboundaryinausteniticstainlesssteelbyscanningKelvinprobeforcemicroscopy,Scr.Mater.162(2019)219–222.

[54] Y.Qu,W.Zhou,Y.Xie,L.Jiang,J.Wang,G.Tian,Z.Ren,C.Tian,H.Fu,Anovel phase-mixedMgTiO3-MgTi2O5 heterogeneousnanorodforhighefficiencyphotocatalytichydrogenproduction,Chem.Commun.49(2013)8510–8512

[55] S.Yan,T.Liu,Y.Zhang,D.Sun,X.Li,G.Xie,C.Feng,L.Xu,Enhancedphotoelectrochemicalperformanceofhydrogen-treatedSrTiO3/TiO2 nanotubearrays heterojunctioncomposite,J.Electroanal.Chem.807(2017)213–219

[56] K.Sun,S.Yan,T.Yu,K.Wang,C.Feng,L.Xu,G.Xie,Highlyenhancedphotoelectrochemicalcathodicprotectionperformanceofthepreparationofmagnesium oxidesmodifiedTiO2 nanotubearrays,J.Electroanal.Chem.834(2019)138–144

[57] A.Mazare,G.Totea,C.Burnei,P.Schmuki,I.Demetrescu,D.Ionita,Corrosion, antibacterialactivityandhaemocompatibilityofTiO2 nanotubesasafunctionof theirannealingtemperature,Corros.Sci.103(2016)215–222

[58] X.Wang,S.Shen,Z.Feng,C.Li,Time-resolvedphotoluminescenceofanatase/rutile TiO2 phasejunctionrevealingchargeseparationdynamics,ChineseJ.Catal.37 (2016)2059–2068

[59] Q.Chen,H.Liu,Y.Xin,X.Cheng,TiO2 nanobelts–effectofcalcinationtemperature onoptical,photoelectrochemicalandphotocatalyticproperties,Electrochim.Acta 111(2013)284–291

[60] Q.Meng,C.Lv,J.Sun,W.Hong,W.Xing,L.Qiang,G.Chen,X.Jin,High-efficiency Fe-MediatedBi2MoO6 nitrogen-fixingphotocatalyst:reducedsurfaceworkfunction andamelioratedsurfacereaction,Appl.Catal.B256(2019)117781

[61] V.Hasannaeimi,S.Mukherjee,Noble-MetalbasedMetallicGlassesasHighlycatalyticMaterialsforHydrogenoxidationReactioninfuelcells,Sci.Rep.9 (2019)1–8

[62] Y.Jiang,H.Ning,C.Tian,B.Jiang,Q.Li,H.Yan,X.Zhang,J.Wang,L.Jing,H.Fu, Single-crystalTiO2 nanorodsassemblyforefficientandstablecocatalyst-freephotocatalytichydrogenevolution,Appl.Catal.B229(2018)1–7

[63] M.Humayun,A.Zada,Z.Li,M.Xie,X.Zhang,Y.Qu,F.Raziq,L.Jing,Enhanced visible-lightactivitiesofporousBiFeO3 bycouplingwithnanocrystallineTiO2 and mechanism,Appl.Catal.B180(2016)219–226

[64] Z.Lu,L.Zeng,W.Song,Z.Qin,D.Zeng,C.Xie,InsitusynthesisofC-TiO2/g-C3N4 heterojunctionnanocompositeashighlyvisiblelightactivephotocatalystoriginated fromeffectiveinterfacialchargetransfer,Appl.Catal.B202(2017)489–499

[65] V.Hiremath,R.Shavi,J.G.Seo,ControlledoxidationstateofTiinMgO-TiO2 compositeforCO2 capture,Chem.Eng.J.308(2017)177–183

[66] J.Zhang,B.Shen,J.Zhai,X.Yao,Microwavedielectricpropertiesandlowsintering temperatureofBa0.5Sr0.5TiO3–Mg2TiO4 compositessynthesizedinsitubythehydrothermalmethod,Ceram.Int.39(2013)5943–5948

[67] X.Li,Z.Jiang,Y.Wu,H.Zhang,Y.Cheng,R.Guo,H.Wu,High-performance compositemembranesincorporatedwithcarboxylicacidnanogelsforCO2 separation,J.Memb.Sci.495(2015)72–80

[68] A.Kahn,Fermilevel,workfunctionandvacuumlevel,Mater.Horiz.3(2016)7–10

[69] L.Guo,I.B.Obot,X.Zheng,X.Shen,Y.Qiang,S.Kaya,C.Kaya,Theoreticalinsight intoanempiricalruleaboutorganiccorrosioninhibitorscontainingnitrogen, oxygen,andsulfuratoms,Appl.Surf.Sci.406(2017)301–306

[70] S.D.Tilley,Recentadvancesandemergingtrendsinphoto‐electrochemicalsolar energyconversion,Adv.EnergyMater.9(2019)1802877

[71] C.Ai,P.Xie,X.Zhang,X.Zheng,J.Li,A.Kafizas,S.Lin,Explainingtheenhanced photoelectrochemicalbehaviorofhighlyorderedTiO2 nanotubearrays:anatase/ rutilephasejunction,ACSSustain.Chem.Eng.7(2019)5274–5282.

[72] Y.Nosaka,A.Y.Nosaka,ReconsiderationofintrinsicbandalignmentswithinanataseandrutileTiO2,J.Phys.Chem.Lett.7(2016)431–434

Other documents randomly have different content

Oi puhu, armas! Kuin viini kuohumaan mun vereni sun sanas saavat.

ANNA (kiihkeästi):

Puolaan takaisin ma kanssas matkata nyt tahtoisin. Niin, ainoastaan sua noutamaan ma tulin tänne kylmään Pohjolaan. Nuo oudot asiat ja valjut aatteet sa huostaan heitä arki-ihmisten ja lemmen maailmahan mua seuraa. Mun isäni on vanha, yksinäinen, niin mielellään hän pojakseen sun ottais, siit' olen varma; vanha sukulinna on siellä seuduss' yksinäisessä, se korkealla virran äyräällä ja siimeksessä seisoo tammiston. Siell' elomme ois riemusunnuntaita ja puiston satakielet sävelillään, kun illan kuutamossa kävisimme, suurt' onneamme ylistäisivät. (Ojentaa kätensä rukoilevasti Niilo Skalmia kohti.) Ah Niilo, tähtesi tuon rauhansijan ma jätin; vuorostas nyt sinne mua pois seuraa täältä, lemmellemme niin kaikk' uhrataksemme! Oi lähde sinne! Sun aattees vaarallinen on, se hengen voi viedä sulta kesken keväämme. Siis lähde, ystävä!

NIILO SKALM (Annan käsiin tarttuen):

Oi, armahin, oon kaikkeen valmis rakkautemme tähden, mut tätä ällös toki multa vaadi. Niin liki sydäntäin on aate tää ja kaksoissisar, kuten sanoin jo, se Iemmellemme on; ei toista ilman vois eloon jäädä toinenkaan. Sun lempes mun suuren aatteheni siivittää ja vapausaate toteutumisellaan on kerran sinetöivä lempemme. Kun synnyinmaa, tää köyhä Suomeni on vapaa vierahista kahleista, sua seuraamaan on valmis Niilo Skalm. (Äänettömyys.) Miks vaikenet noin, armas? Matkalle mun tuokiossa lähdettävä on; mua myötämielin, onnenkuiskehin sun aatoksesi seuraavatko?

ANNA:

Matkaan?

Ah, minne?

NIILO SKALM Siitä enkö maininnut oo vielä? Pohjoisehen lähden oitis ma kansaa nostattamaan. Kuukauden tai parin päästä täällä leimahtaa ja lipun oman Suomi silloin nostaa. Mi suuri päivä oleva se onkaan! Ja sitten — sitten, Anna, taivaan ovet meill' aukenevat täydelleen ja silloin on aika tullut onnelaamme käydä.

ANNA (ikäänkuin unesta havahtuen lähestyy Niiloa):

Siis luotain lähdet! Mutta amuletin, tuon, jota nyt sa rinnallasi kannat, mun varmaan huostahani heität? Povellani kun sitä kantaisin, niin lähelläni öin päivin olevan sun tuntisin.

NIILO SKALM:

Mun sieluni ja sydämeni jäävät sun luokses, armas; tätä ainoastaan sä ällös pyydä, mahdoton sit' on mun luovuttaa, se herttuattaren on lahja.

ANNA: Sikskö antaa sit' et voi, kun herttuattaren se lahja on?

NIILO SKALM:

Ei yksin siksi. — Mua ymmärräthän: kuin pantiks suuren tehtäväni antoi sen herttuatar mulle.

ANNA:

Mutta pantiks

nyt suuren rakkautemme luovuttaa sit' etkö mulle voi?

(Äänettömyys.)

Sa vaikenet.

Oi sano, Niilo: mua rakastathan?

NIILO SKALM:

Mun sanoa sit' onko enää tarvis? Sa tiedäthän jo, armas: joka hetki ma yksin sinulle ja sinuss' elän. Miss' olenkin ma milloin, ympärilläin keit' ihmisiä kulkeneekin kulloin, ma ainoastaan sinut nään ja kuulen; sun äänes alati soi korvissani; niin tähtituikkehessa mustan yön kuin välkkehessä auringon ja meren ma ainoastaan ihanat nään silmäs ja ruumiis lämmön, tuoksun armahan ma aina tunnen ympärilläni.

ANNA (heittäytyen Skalmin syliin):

Oi vaikene jo, armas, sanas nuo nyt pakahtumaan saavat sydämeni, mi tulvillaan jo ylenmäärin on. Ma hupsu poloinen, jonk' uudelleen on aina kuultava sun huuliltas tuo hellä vakuutus: kun tyydytyksen on lemmenjanoni mun juuri saanut, niin uutta kohta sydän himoitsee. Ah, sanoiksi on turha yrittää mun tällä haavaa tunteitani muuttaa. Siks kaiken sen ma tähän ainoaan nyt suljen: mukana sen luovutan näin kaikki kalleimpani sulle, armas.

(Ojentaa huulensa suuteloon.)

NIILO SKALM:

Ja rajattoman antaumukseni ma pantiks puolestani pyhimmän, mit' omistan, nyt sulle luovutan.

(Ottaa amuletin kaulastaan ja ojentaa Annalle.)

ANNA:

Sa oikuks itsekkääksi etkö sano, kun aarteesi niin kiihkeästi saada ma itselleni halusin?

NIILO SKALM:

En, en. Sun lemmestäsi mittaamattomasta nyt olen varmempi kuin ennen koskaan. Kuin empisinkään silloin jättää mä sun haltuus kalleintani! Ota tää, on kaukana ja vaaroiss' ollessain mun ihanata tietää, sydämellään sit' että kantaa oma armahani. (Ripustaa amuletin Annan kaulaan.) Mut aika rientää, tehtäväni suuri mua vuorostaan nyt luokseen viittoo jo. Jää hyvästi, mun ikilemmittyni!

(Syleilee nopeasti Annaa ja rientää ovelle, jossa kuitenkin äkkiä pysähtyy ja käden otsalleen nostaen puhuu itsekseen).

Ah, uskotonko itselleni nyt ma tällä teollani ollut oisin?

ANNA:

Mi aatos kaamea sun valtasi, kun synkästi noin etees tuijotat?

NIILO SKALM:

Ah, äitini niin elävästi näin kuin edessäni tässä ois hän seissyt ja mulle varoittaen, huolissansa unt' äsken näkemäänsä kertonut. Mut

kajastusta eilisestä vain se oli: kaupungissa luona olin ma äitini ja vasta näkemänsä hän unen silloin kertoi.

ANNA: Turmiota ah, ennustiko se?

NIILO SKALM En hetkeä sit' ihanaa, min täällä viettää sain, sen muistelulla tahdo tärvellä. Ei! unet unina! Sun lempes yksin on mulle kaikki, suureen maaliini se siivillään mun kantaa. — Haltuhun sa jääös korkeimman. Nyt hyvästi!

(Poistuu.)

ANNA (yksin, palaten hitaasti pöydän luo):

Hän rientää pois ja askeltensa kaiku jo kuulumasta lakkaa. Äänensä, nuo sanat rakkaat, korvissani soivat vain lailla taivahaisen musiikin, ja suudelmansa huuliani yhä ma polttelevan tunnen. (Ottaa amuletin kaulastaan ja katselee sitä.) Tämän mulle hän jätti siis; on mustat epäluulot nyt rinnastani kaikonneet; nyt tiedän: mua yksin lempii hän. En teeskentelyn mä jälkeäkään käytöksessään nähnyt, kuin kirja avonaiset kasvons' ovat ja sanansa niin suorat, miehekkäät. (Laskee amuletin pöydälle, istuutuu tuolille ja painaa käsin rintaansa.) Oi kuinka täys nyt onkaan sydämeni! Kuin kestänenkään päivät eron raskaan, kun nyt jo jälkehensä huutaa niin mun sydämeni tuskass' äänekkäässä ja silmät uskolliset jälleen nähdä ja kuulla ääntänsä se himoitsee! Niin kauan sillä tiellään viipyy hän! Oo, Ievottuus tää mistä leyhähti nyt äkkiä mun rintaani: ma etten hänt' enää näkisi, en ääntään kuulis? Tää viimeinenkö kohtaus ollut ois, kun juuri toisemme me löysimme? Ah ei! Niin leikkiä ei

julmasti tok' onnellamme taivaan vallat voi! Pois aavistukset pahat kaikotkaa, en alkuhunsa salli särkyvän mun nuoren onneni! (Painaa vaieten päänsä käsiin.) Tuo aattehensa, mi häntä hurmaan saakka innoittaa, on outo, vaarallinen, pahoja vain aavistuksia se mulle tuo. Oh, jospa siitä vieroitetuks hänet ma saada voisin? Niin, miks kaikkea en nyt jo siinä asiassa tehnyt, miks —

HOVIPOIKA (avaten oikealla olevan oven selälleen):

Hänen Armonsa Herttuatar!

(Herttuatar astuu sisään. Anna kavahtaa ylös ja niijaa syvään. Hovipoika asettuu ovenpieleen seisomaan.)

HERTTUATAR:

Työn ääressä niin täällä istutte te ahkerasti, että messuunkaan ei aikaa teillä tulla. (Kumartuu työtä tarkastamaan.) Hyvä, hyvä! Jos näin te jatkatte, on huomenissa jo valmihina työ. (Huomaa amuletin pöydällä.) Mut mitä tää? (Anna tekee avuttoman liikkeen temmatakseen amuletin, mutta herttuatar ehtii ennen.) Ma oikein näänkö? — Totta totisesti tää amuletti sama eikö ole, jonk' annoin Skalmille ma äskettäin? (Katsoo kysyvästi Annaan.) Te kalpenette! Kuulkaa, sanaakaan teill' eikö selitykseksi, miks täällä se pöydällänne viruu? (Äänettömyys.) Yhä vain te vaikenette? — Hyvä, selon kyllä ma ottaa tiedän. Paashi, alas riennä ja tänne kutsu herra Niilo Skalm, hän linnan pihalla ol' äsken juuri.

(Hovipoika poistuu.)

ANNA:

Ei ei! On tarpeetonta hänen tulla, on — niin, hän hukannut sen varmaan on, ma tuolta — tuolta portaista sen löysin.

HERTTUATAR:

Tuo hämillinen änkytys saa toista mun uskomaan kuin mitä tarkoitatte. Täss' selvästi on jotain vinossa. No, pianpa ma selvän siitä saan.

HOVIPOIKA (tullen hengästyneenä ovelle):

Skalm ratsain lähtenyt oi' ihan juuri ja viikkoihin ei palaavan hän kuulu.

HERTTUATAR:

Oh, harmillista, että matkalle niin tärkeälle ilman selitystä hän pääsi näin! Ma lujaks, uskolliseks niin luulin häntä, mutta epäilys tää valtaa minut, kevytmielisyyttä ei tämän moista sovi osoittaa sen miehen, joka suosioni niin on voittanut kuin hän. Mut tilin tästä saa ankaran hän palattuaan tehdä. (Annalle) Ja te — te suosioni menettänyt täll' ootte teollanne! Eteeni te ette toistaiseksi ilmesty, siks kunnes selvyyden mä täyden täst' olen saanut. Silloin edessänne on matka Puolaan, täysin puhtahana jos tästä ette selviytymään pääse.

(Kädessään amuletti poistuu hovipojan seuraamana oikealle.)

ANNA (Yksin. Kohottaa uhmaavasti päänsä ja tuijottaa herttuattaren jälkeen.)

Siis sittenkin! — On jotain takana täss' sittenkin! — Niin, uskottomaks tuo hänt' eikö syyttänyt? — Ja silmänsä, nuo mustat sforza-silmät, kuinka ne täynn' intohimon tulta liekehtivät! Oo, sinä Katariina Jagellonika, sun sukus taipumukset tunnetaan! — Kuin petolinnut, äsken häädetyt, nuo mustat aavistukset, epäluulot jok' ilmansuunnalta nyt syöksyvät taas sydän-parkaani mun raastamaan.

Oo, valossa kuin salaman nyt nään: sa silmäs Niilo Skalmiin iskenyt jo oot, hän auttaa ensin luvan saa sun päähäs kruunun, sitten lemmellään sun kuningattaruuttas lämmittää. Se suunnitelmas, ylväs Katariina. Nyt jotain näit ja aavistit — ja siksi mun Puolaan tahdot täältä toimittaa. Mut tietäös, ei sydäntäni luotu oo leikkikaluks sulle, syvemmät mun lemmelläni juuret on. — Sa puoleks mun intomieli-armahani luulet jo kietoneesi verkkohos. Mut varro! Niin totta kauemmas kuin sukujuuret mun menneisyyteen ulottuvat, tyhjäks sun suunnitelmas tekevä ma olen, sa jälkeläinen rahall' ostettavan ja seikkailevan palkkasoturin! — Niin selvästi ma nään: mun armaani on uhri viaton sun haaveittes, sun intohimojes ja kruununkaipuus. Mut nimeni ei Anna Biehowska, jos lumoverkoistas en häntä päästä! (Tuijottaa hetken vaieten eteensä.) Ah, keinokin jo mieleheni johtuu! — Mut oikeutta siihen onko mulla? Ma teenhän siten onnettomaksi sen, jota yli kaiken rakastan? Ei, ei, ma siten onnettomuudesta vain hänet pelastan; niin menetellä on Iemmenoikeus mulla. Suunnitelman vain Katariina Jagellonikan ma murskaks lyön ja raunioista korjaan mun armahani kauas, kauas täältä.

(Hyräilee:)

Hän tieltään esteet pois raivas kaikki: vain Iemmelleen niin kaikki uhras tuo nuori Marusja.

Oh, Gonsieskyn puoleen kääntyä mun paras ois. — Mut vastenmielistä niin kovin on se. — Ah, jos tietäisin! (Vaipuu tuolille ja ristien kätensä kohottaa katseensa ylös.) Ah, pyhä neitsyt, äiti Jumalan, (Vasemmalta kuuluu koputus.) sa, joka ahdingossa ennenkin oot mua auttanut, taas puoleeni sä äidinkatsees luo ja neuvollas käy lastas avutonta opastamaan! (Uusi koputus vasemmalta.) Ken siellä? Sisään tullos! (Dozka astuu sisään.)

Sinäkö? Kuink' uskallat?

DOZKA:

Mull' anteeks antakaa, mut eräs kavaljeeri puheillenne nyt heti päästä pyytää; ilmoittamaan mun sitä täytyi tulla.

ANNA:

Ken se on?

DOZKA:

Hän hyvin, hyvin rakastettava ja kaunis, uljas on ja teihin, neiti, niin silmittömästi —

ANNA:

Ei lörpötellä täss' aikaa ole, sano suoraan kohta, ken on se?

DOZKA Herra Gonsiesky.

ANNA (syrjään):

Mitä! Tää Pyhän Neitsyenkö vastaus ois mun neuvonpyyntööni?

Kuink' ihmeellistä! On muuten mahdoton tät' ymmärtää kuin että ylhäältä se viittaus on.

DOZKA:

No, armollinen neiti, mimmoisen ma hälle vastauksen vien?

ANNA:

Hän tulkoon (Dozka menee vasemmalle.) Oh, nyt mun teeskentelyn naamari on verhoks silmieni ottaa pakko, jos tuumani on toteutua mieli.

GONSIESKY (Tulee vasemmalta):

Ma tervehdyksen lausun nöyrimmän ja kiitokseni siitä, että vastaan mun suvaitsitte ottaa. — Huomenna jo kotimaahan lähden, tavata siks teitä halu palava mull' oli.

ANNA:

Oo, Puolaanko jo palaisitte? — Mistä noin äkkiä se päätös?

GONSIESKY:

ANNA:

Toiveeni on kaikki täällä tyhjiin rauenneet.

Mut viipymään jos minä teitä pyydän?

GONSIESKY:

Oh, miksi lyötyä te pilkkaatte?

ANNA:

En pilkkaa, totta tarkoitan, kun sanon: viel' älkää menkö!

GONSIESKY:

Miksi viipyisin? Ma sanoin jo: on kaikki rauenneet mun toiveheni.

ANNA:

Erehdystä, sanon!

GONSIESKY:

Ah, julma leikkinne tuo jättäkää! Ne haavat, jotka sydämeeni sain, kun viimeks teitä lähestyä koitin, viel' ummess' eivät ole.

ANNA:

Jättäkää pois mielestänne se; niin onneton ma olin silloin, siksi toisia muIl' oli halu haavoittaa. — En sillä ma totta tarkoittanut.

GONSIESKY:

Toivoa ma vielä rohkeisinko?

ANNA:

Toivoaan ei menettää saa koskaan. — No, nyt kuulla ma halajan: te tänne jäättekö?

GONSIESKY (Käsi sydämellään):

On laki mulle tahtonne! Ma jään!

ANNA:

Ma kiitän teitä lupauksestanne! On turvallista tietää, lähellä ett' ystäviä on, kun taistelu tääll' ennen pitkää syttyy.

GONSIESKY:

Taistelu?

ANNA:

Niin. — Tietävän te vielä ette näy, tääll' että — (syrjään) Jumalani, kavallanko näin oman lemmittyni? — mutta ah! sen lemmittyni vuoksi tapahtua niin täytyy — (Gonsieskylle) — että nousta aikomus on kuningasta vastaan, erilleen maa tämä Ruotsist' irroittaa ja tehdä täst' oma valtakunta, kuninkaana miss' sitten hallitsisi herttua.

GONSIESKY:

Oo, todellako jotain sellaista on täällä tekeillä?

ANNA:

On, varmasti sen tiedän. — Muukalaisinahan tää ei oikeastaan meitä liikuta, mut toistaiseks kun pakko viipyä on täällä, niin ei

hauskalta se tunnu, kun linnaan piiritettyyn suljettuna saa puutteess' elää —

GONSIESKY (innokkaasti):

Niin, ja hengenvaara on silloin alinomaa uhkaamassa!

ANNA:

Siks hartaasti niin soisin alkuunsa tuon puuhan mielettömän raukeevan. Jos mies ma oisin, ennenpitkää sen ma tyhjäks tekisin.

GONSIESKY:

Jos tietäisin —?

ANNA:

Jos tietäisitte —?

GONSIESKY:

— keinon, millä se ois tyhjäks tehtävissä —

ANNA:

Kuulkaahan! Jos linnassa ei piiritetyssä voi sotilaihin luottaa, silloin eikö kaikk' itsestänsä raukene?

GONSIESKY:

Oo, nyt ma ymmärrän! (Syrjään:) Mi oiva tilaisuus täss' aukenevi kostaa herttualle ja samoin tuolle Skalmille, jonk' arvaan myös liitoss' olevan ja jonka tiedän nyt kilpailijakseni. (Annalle.) Sanoa mun julki täytyy: Minerva ja Venus te samass' ootte persoonassa, sillä teiss' yhtyy nero lahjaan kauneuden. Oi Venus-Minerva, mua käskekää ja orjana ma täytän tahtonne!

ANNA:

En käskeä ma tahdo, sanon vain: se suosiostain varma olla saa, ken tyhjäks tämän hullutuksen tekee.

GONSIESKY:

Te minuun luottaa saatte! Tähtenne oon henkenikin valmis uhraamaan. Mun tekojani tästä hetkest' alkain yks ainut ohjaa tahto. — Suosioonne ma pyydän sulkeutua, sitten oitis käyn työhön käsiksi!

(Suutelee Annan kättä ja poistuu vasemmalle.)

ANNA (yksin):

Niin ihmeen vaiti mun sydämeni on. — Ma uneksinko? Ei, juurhan Gonsiesky täältä poistui, hän käyntiin koneiston tuon kaamean nyt ryhtyy saattamaan. — Mun tahdostani tää tapahtuiko? — Ei, ei yksin mun, vaan Pyhä Neitsyt siinä myötä on, niin selvästi hän tahtons' ilmaisi. Siks alistuen sydän vaikenee, se viittausta ylhää noudattain on lemmenuhrin suuren uhrannut. Sua rukoilen nyt, taivaan pyhä äiti, suo hyvään loppuun kaiken johtua!

Esirippu.

KOLMAS NÄYTÖS.

Näyttämö sama kuin ensi näytöksessä.

HOVIPOIKA (tullen Niilo Skalmin seurassa oikealta):

— — — tänne saattamaan hän teidät käski sekä ilmoituksen siit itsellensä kirjastohon tuomaan. Siis täällä vartokaa, hän heti saapuu.

NIILO SKALM:

Mut sano, poikaseni, tietoa sull' onko minkäänlaista, miksikä näin kiireisesti hänen armonsa mua tahtoo tavata?

HOVIPOIKA:

Aavistusta ei pienintäkään mull' oo siitä. Mut täällä vartokaa, mä ilmoitan siit' oitis hänen armolleen.

(Menee vasemmalle.)

NIILO SKALM (yksin):

Ma luulen ei, aivan varma olen siitä että täss' amuletti kysymyksess' on. Se taikakalu todellakin lienee, kun paljon noin se

harmia on tuonut. Jos pyyntöön armaani en suostunut ma silloin ois, ei ikävyyksiä ois näitä tullut: viikkoja nyt Anna on huoneissansa mustin miettehin ja onnetonna viettää saanut; mulla taas ikävä on tilinteko eessä. — Kas tuolla tulee hän, on muotonsa niin tuikea. — On paras heti suoraan kaikk' ilmisaattaa hälle.

(Herttuatar tulee vasemmalta. — Hovipoika pysähtyy ovelle.)

HERTTUATAR:

Matkastanne te hänen armollensa herttualle jo selon liette tehnyt. (Skalm kumartaa.) Mulla toinen on teille asia. (Amulettia näyttäen.)

Te tämän tunnette? (Skalm kumartaa ja yrittää sanoa jotakin, mutta herttuatar keskeyttää.) No hyvä! Tuona suurna hetkenä kun kaulananne tämän ripustin, sen suojaks, pantiksi ma teille annoin vuoks jalon tehtävänne; kuitenkin ma päivän, parin päästä sattumin tään pöydält' erään hovinaisen löydän: kuin lelu joutava se rihkamain siell' ajelehti joukossa! — Niin vähän, niin ylen vähän merkitsikö teille mun suosioni osoitus? Niin pieneks te arvioida saatoitteko tämän, jot' aina lapsuudesta kantanut ma kalleutena rinnallani olen? Se onhan vertauskuva aattehenne. Ei luonteestanne hyvää todista tää käytöksenne!

NIILO SKALM:

Teidän Armonne! Niin rikkoneeni kuin ma tunnenkin, en vähäks arvanneeni kuitenkaan ma suosionne osoitusta myönnä. Tuon että lahjan suuriarvoisen ma hetkeks toisen huostaan luovutin, niin syynä välinpitämättömyys ei siihen ollut, vaan — vaan lempi.

HERTTUATAR:

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.