当今社会,人类面临的两大问题是能源短缺和环境污染。为了实现能源的可持续发展,寻找清洁、可再生的能源成为亟待解决的问题。利用太阳能光催化分解水制氢被认为是解决能源与环境之间的矛盾的最理想的途径。由于TiO₂具有无毒、价廉、化学性质稳定及独特的光学、电学性质等,成为广泛研究的光催化剂。但是,TiO₂的带隙（3.2eV）较宽,仅对紫外光响应且光生电子和空穴极易复合,限制了它的实际应用。目前研究的热点是对TiO₂进行修饰改性,以提高其在可见光下的光催化产氢活性。本文主要以廉价的铜对P25进行改性和修饰,研究了CuO/TiO₂和Cu₂O/TiO₂光催化剂在可见光下的光催化分解水产氢活性。同时,比较分析了不同的催化剂制备方法及牺牲剂对光催化剂活性的影响。首先,采用简单湿浸渍（SWI）、乙醇浸渍（EI）、分步浸渍（SI）、溶胶凝胶（SG）、共沉淀（CP）和化学吸附分解（CAD）方法制备CuO/TiO₂光催化剂。实验结果表明,同样的反应条件下,光催化产氢速率按照CAD>CP>EI>SWI>SI>SG的顺序下降。化学吸附分解方法制备CuO/TiO₂样品的光催化产氢速率最高,达到了3155.7μmol/（g·h）,但稳定性却逊于用乙醇浸渍法制备的催化剂。其次,研究了在使用化学吸附分解法制备的2.5-CuO/TiO₂光催化剂的反应体系中添加不同的牺牲剂时的产氢速率。这些牺牲剂包括醇类（甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇）,醛类（甲醛、乙醛）和酸类（甲酸、乙酸）。实验结果表明,对提高反应体系的产氢速率来说,醇类的牺牲剂要优于醛类和酸类。这是牺牲剂分子中的碳原子数与羟基数的比例、分子结构、单位体积的反应液中牺牲剂分子的数量等多种因素综合作用的结果。最后,用简单的乙醇还原的方法制备了Cu₂O/TiO₂光催化剂。研究了Cu₂O的不同的负载量对光催化剂活性的影响。Cu₂O与TiO₂之间形成的p-n异质结有利于光生电子和空穴的分离,因而提高了催化剂光催化分解水产氢活性。实验结果表明,当在TiO₂上负载的Cu₂O的摩尔分数是2.5%时,催化剂的光催化产氢活性最高。