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本论文采用在不同氛围中煅烧、掺杂、表面处理和复合氧化石墨烯这些途径对α-Fe2O3光催化剂进行了改性,经过这些处理后,α-Fe2O3催化活性得到明显改善,主要工作内容和结论包含如下几个方面: 1.采用滴涂法在不同氛围中煅烧制备α-Fe2O3纳米颗粒。Mott-Schottky曲线证明氮气氛围中煅烧和Sn掺杂都能够提高α-Fe2O3的载流子密度,但电流密度增大的倍数高于载流子密度增加的倍数。未掺杂α-Fe2O3在牺牲剂溶液中测试时,电流密度显著增大,而Sn掺杂α-Fe2O3变化不大,表明Sn掺杂有利于提高α-Fe2O3的表面反应速率。 2.对α-Fe2O3纳米颗粒进行高温处理和水热法制备α-Fe2O3纳米棒。750℃高温煅烧使得α-Fe2O3纳米颗粒表面出现Sn,且其起始电位轻微负移。水热法制备的α-Fe2O3纳米棒的起始电位与α-Fe2O3纳米颗粒相比负移了0.195V,取向生长和减少晶体表面缺陷都能够降低催化剂的起始电位,且前者的影响更大。 3.对α-Fe2O3纳米棒表面进行刻蚀和析氧催化剂修饰。盐酸刻蚀α-Fe2O3纳米棒表面能够增大α-Fe2O3纳米棒簇间隙,增大接触面积,电流密度增大。但刻蚀会导致表面α-Fe2O3结晶度下降,二次煅烧能够提高结晶度但间隙减小。浸渍Co2+和电沉积Co-Pi后,α-Fe2O3电极在NaOH溶液中电流密度提高,且电沉积Co-Pi后的α-Fe2O3电极性能测试的重复性好于浸渍Co2+后的电极。 4.α-Fe2O3纳米颗粒与氧化石墨烯和其他半导体复合。α-Fe2O3/GO采用NaBH4化学还原和原位光还原后电流密度分别增大了30%和56%,增大幅度不大。在Na2SO3作为牺牲剂的溶液中进行光电还原发现,随着光电还原次数的增多,电极的电流密度最大提高了2.6倍。在α-Fe2O3上电沉积复合Cu2O,α-Fe2O3/Cu2O的活性增强,光响应电势范围扩大到0.3V vs.RHE。