WO3以其高可见光活性、较好的化学稳定性和制备过程简单等优点成为极具发展前景的半导体光催化剂之一,在改善环境污染和能源短缺方面有着巨大的应用潜力。为进一步提高WO3光生载流子分离效率,进而改善其光/光电催化性能,本论文基于课题组前期有关二维WO3制备的工作成果,开展了纳米Pt助催化剂负载改性二维WO3纳米片光催化材料的研究工作。在论文工作中,我们利用浸渍法实现了纳米Pt助催化剂的负载,研究了 Pt负载量对二维WO3光催化活性的影响,探索了二维WO3光催化反应的活性物种,分析了 Pt/WO3异质结构对光生载流子分离效率的影响,进而揭示了 Pt助催化剂的改性机理;在此基础上,利用原位晶种法制备了基于大尺寸二维WO3纳米片的薄膜光电极,研究了薄膜的生长机制和调控规律,探讨了 Pt负载对其光/光电催化HER和OER性能的影响,获得了高效且长时稳定的WO3基薄膜光电极。本论文为制备高催化性能的贵金属改性光催化剂和光电极提供了实验基础。首先,本论文在前期工作基础上采用溶剂热法制备二维WO3光催化剂,并通过浸渍煅烧法获得了 Pt助催化剂负载的WO3光催化剂。实验通过控制浸渍液的浓度（c（H2PtCl6）=1,1.5,2,2.5,3 mM）实现了 Pt负载含量的调控。光催化实验表明Pt的负载有利于改善WO3光催化性能,最佳的Pt负载量为7.2 wt%。对光催化材料物相和结构的测试结果表明,Pt主要以1～2 nm的团簇形态分布在具有多孔结构的二维WO3纳米片上,形成了稳定的Pt/WO3异质结构。结合稳态和瞬态荧光等光谱测试,我们指出Pt/WO3异质结构能够抑制光生电子和空穴的复合,显著提升二维WO3光催化剂活性。其次,本论文实现了基于二维WO3纳米片薄膜光电极的原位生长,并对其光电催化性能进行了表征。在前期部分,利用晶种法和溶剂热法实现了一步法原位生长WO3薄膜光电极,并通过控制溶剂热反应时长（t=2,12,24 h）研究了薄膜光电极的生长机理。材料结构测试指出随着溶剂热反应时间增加,制备的二维WO3纳米片薄膜的质量逐渐提高,最终获得了纳米片尺寸为2 μm,薄膜厚度为5.2 μm的树叶型纳米片阵列。光电催化性能测试指出高质量的纳米片薄膜具有较低的内部阻抗,24h水热样品OER的Tafe1斜率仅有118 mV/dec,具有良好的光电分解水产氧性能。光电响应测试表明二维结构有利于促进载流子快速迁移至催化剂表面,提高其分离效率,并且高质量的薄膜光电转换高效稳定,其表观量子效率为20.4%,转换效率1h内仅下降了 7%。接着开展了 Pt助催化剂负载改性二维WO3纳米片薄膜光电极的研究。最后,通过控制WO3光电极在H2PtCl6溶液中的浸渍时长（t=1,2,3 h）,获得了不同Pt负载量的Pt@WO3光电极。材料结构测试表明Pt助催化剂主要以尺寸为30 nm的团簇形态负载在纳米片表面。光电催化性能测试指出Pt负载量为4.2 wt%时,其OER光电催化性能最佳,1.6 V处电流密度为1.3 mA/cm2。相比未负载前光电极的内阻14.4Ω,Pt@WO3光电极的内阻降低为12.3 Ω,表明Pt的负载有利于促进载流子快速迁移,提高了其光电转换效率,其总的IPCE值达到了 24.4%。