当今社会能源需求进入高速增长阶段,化石能源是目前世界上使用最多的能源。然而,化石能源的生产和使用造成了严重的环境污染和生态破坏。并且,已经探明的和易于开采的化石能源总量正在急剧减少。在当前的形势下,亟需发展新的清洁可再生能源来满足可持续发展的能源需求。氢能是公认的清洁能源。在氢能的获得方法中,光电化学分解水制氢相对于别的方法具有明显的优势,是利用地球上丰富的太阳能,分解水产生产生氢气和氧气。光电化学分解水电池的效率主要由半导体光电极决定,因此寻找高效光电极材料是目前的研究重点。另外,地球上水资源绝大部分以海水的形式存在,淡水只占据其中的不到3%,水资源短缺也是许多地方正在面临的问题,因此研究海水分解也具有重要的实际意义。BiVO4作为金属氧化物,具有廉价、带隙窄、光电化学稳定性好等特点,理论上是很好的光电极材料。但是,由于制备过程中产生的杂质和缺陷导致电子和空穴容易发生复合,对BiVO4分解水的性能十分不利。目前,已经有多种方法用于提升BiVO4光电化学分解水的性能。本文主要探讨通过构建纳米结构和异质结结构的方法来提升BiVO4光电化学分解水的性能。此外,也对BiVO4电极分解海水的性能进行了简单探索。主要研究内容如下:1.通过构建p-n结提升BiVO4电极光电催化水分解性能。在纳米结构的BiVO4表面制备一层LaFeO3和LaCoO3p型层。在AM 1.5G模拟太阳光照射下,由于LaFeO3和LaCoO3p型层的存在,BiVO4电极的光电流提升了接近一倍,开启电势也有一定程度的负移。BiVO4/LaCoO3电极光电催化分解水的性能优于BiVO4/LaCoO3电极。性能的提升可能是由于p-n结的形成提升了光生电子和空穴的分离效率。2.研究担载NiOOH和MnOOH对于BiVO4电极在分解海水性能的影响。在BiVO4电极上分别担载NiOOH和MnOOH。担载NiOOH后,光电流和稳定性都有了一定程度的提升。担载MnOOH后,测试过程中出现了较为明显的氧化峰,导致光电流低于没有担载的纯BiVO4。