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金属材料的腐蚀，不仅会造成巨大的经济损失，还可能导致环境污染、资源浪费和社会安全等问题。然而，各种传统防腐蚀措施存在价格高、用量大、有毒性、寿命短等缺陷，因此，寻求具有价廉、无毒、稳定性好、寿命长、清洁无污染等优势的防腐蚀材料，是我们迫切需要解决的问题。 光生阴极保护法利用清洁太阳能作为光电中心进行金属防腐蚀的方法，不引起半导体材料的消耗也不消耗额外电能;同时，半导体材料具有光催化性能，可氧化分解某些污染物质，进而达到一种阴极保护与光催化降解同时良好进行的状态。但是，已经研究的半导体材料无光时光生电位则迅速消失或者阴极保护电位达不到保护要求，不能起到良好的阴极保护作用。因此，为解决这些问题，我们可以制备一些性能良好的材料，并复合具有电子池作用的半导体，实现在光下和暗态下均能良好的防腐与去除污染物的效果。 本文在含氟有机电解液中阳极氧化钛箔片，在Ti表面构筑一层纳米管阵列膜，将其制成光电极并在双池系统中测试各种光电性能参数，结果表明，不同温度制备的纳米管阵列膜光电极均具有一定的阴极保护作用;光电极表面形貌的差异导致阴极保护电位具有差别，在30℃条件下得到的纳米管阵列光致电流密度最大，阴极保护电位低于自腐蚀电位幅度最大。 随后，以两步阳极氧化法氧化钛箔片，制备TiO2纳米管阵列，与溶胶-凝胶法制备的SnO2半导体复合，获得SnO2/TiO2复合光电极。在模拟海水条件下，不同SnO2复合量光致电流密度有差别，过高或过低的复合量都会引起光致电位的降低，在0.5mol/LSnO2制得的复合光电极电流密度最高，电极电位低于自腐蚀电位的幅度最大。SnO2半导体的电子池效果良好，在光照1h后关闭光照，延时保护作用可达8.5h左右。 最后，调节电解液pH=6制备TiO2，可有效减少阵列膜表面的覆盖物及断层含量。两种光化学电解池测试系统中，对比P25TiO2/ITO薄膜电极与SnO2/TiO2电极电位的变化情况，发现纳米管光电极具有明显优于薄膜电极的性能。模拟污染条件下，光生阴极保护电位下降幅度发生变化，但基本能够达到良好的阴极保护电位;并且，对模拟污染物—甲基橙也能起到很好的降解效果;最终可以达到阴极保护作用与处理污染物双重效果。