镁合金具有高比强度、低密度等优点,广泛应用于航天航空等工业领域。镁合金的化学活性高,在海洋环境下的耐蚀性较差。光电化学阴极保护（PECCP）技术可以对海洋环境下的金属或合金提供有效的阴极保护,该技术利用n型半导体在光刺激下产生的光生电子对金属阴极极化,实现阴极保护。由于镁合金的自腐蚀电位较负,现有半导体材料的导带电位相对较正,无法实现光生电子向镁合金基底的转移和阴极极化保护。本文通过在镁合金上沉积具有高自腐蚀电位的镍层,利用半导体的光电转换效应,实现对镁合金的间接阴极保护。主要研究内容如下:（1）使用化学沉积和电沉积法在镁合金表面制备镀镍层（Mg/Ni电极）,利用镍层对镁合金起到物理屏障并形成较高的自腐蚀电位。通过电沉积法在镀镍镁合金或纯镍片表面制备Cu2O半导体涂层和电极（Ni/Cu2O光阳极）。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对获得的Cu2O膜层进行表征。通过测试有Cu2O涂层的镀镍镁合金,或者与Ni/Cu2O光阳极耦合Mg/Ni电极的光致电位、光生电流密度变化以及EIS和Tafel曲线等光电化学性能,考察Cu2O半导体对Mg/Ni的PECCP效果。结果表明,Ni/Cu2O光阳极与Mg/Ni电极耦合后产生了负向的开路电位（OCP）和正向的光致电流,说明光阳极为Mg/Ni电极提供了光生电子。偶联后的OCP变化表明光照下镍对镁合金的物理屏障保护时间延长,实现了PECCP技术对镁合金的间接保护。最后,提出了基于高电位镍中间层实现PECCP对镁合金间接保护的防护机理。（2）纳米二氧化钛（TiO2）的比表面积大且化学性质稳定,是一种光催化性能优异的半导体。本文通过控制阳极氧化的温度、时间、电压等条件来获得TiO2NTAs;利用光致开路电位变化和电流密度变化曲线筛选出最佳光电化学性能的TiO2NTAs光电极。通过SEM、XRD、TEM、紫外可见（UV-vis）漫反射等手段对半导体的表面形貌、结构组成及光响应能力进行表征。TiO2NTAs与Mg/Ni电极偶联后的开路电位变化显示光致电位降可以达到约230 m V,电位值持续稳定在-0.7 V左右,说明TiO2NTAs光阳极对Mg/Ni具有良好的PECCP作用。（3）为进一步提升和验证PECCP对镁合金的保护,通过水热法制备共价有机框架纳米材料COF-TpBD和TiO2/TpBD复合材料。XRD、X射线光电子能谱（XPS）、TEM、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等表征结果表明样品是以COF-TpBD为主的有机聚合物,其生长在TiO2纳米管的顶部。TiO2/TpBD复合材料产生的光电流密度达到了约420μA cm-2,电位降为660 m V,表现出很好的光电化学活性和PECCP效果。