传统制氨工业作为高污染、高能耗的产业,在能源短缺与环境恶化的今天急需革新,因而寻找温和条件下的高效固氮技术途径迫在眉睫。本论文以此为出发点,以掺杂改性作为主要技术手段,深入探讨了金属离子掺杂对金属氧化物半导体材料的光催化固氮性能的影响。主要研究内容和结论归纳如下:（1）以硝酸锶为锶源、钛酸四正丁酯为钛源、硝酸铁为铁源,水热合成了系列Fe掺杂SrTiO₃纳米材料(Fe_x Sr_1-x-x TiO₃)。材料结构表征结果表明,Fe掺杂量的改变会导致材料组成发生变化,特别是当Fe掺杂量x大于0.10时,样品会形成α-Fe₂O₃纳米晶与Fe掺杂SrTiO₃的混合相;而α-Fe₂O₃纳米颗粒的存在会抑制光催化固氮反应的进行。另外,掺杂材料中的Fe起到了N₂吸附与活化位点的作用,同时可促进光生载流子的分离,进而提升其光催化固氮效果。该Fe掺杂材料在全光谱照射下的最佳产NH₃速率为30.1μmol g^-1 h^-1,单纯SrTiO₃产NH₃速率的3.2倍。这一研究为Fe掺杂改性氧化物半导体材料用于光催化固氮体系提供了新思路。（2）以氯化钨为钨源、氯化锰为锰源,溶剂热法合成了系列Mn掺杂W₁₈O₄₉海胆状微球。结果表明,Mn的加入不会影响W₁₈O₄₉微球的纳米棒的[010]生长取向,也不会改变其单斜晶相与多级结构,但会部分破坏其微球状结构,导致材料的比表面积持续下降。光催化性能研究结果表明,掺杂的Mn²⁺不仅可有效地提升W₁₈O₄₉对N₂与H₂O的化学吸附与活化能力,还能有效地促进光生载流子的分离与迁移,进而提高其光催化固氮性能。该材料在可见光与全光谱下均表现出了光催化固氮活性,氙灯全光谱照射下的光催化产NH₃速率为97.9μmol g^-1 h^-1,是单纯W₁₈O₄₉产NH₃速率的3.3倍。这一研究结果拓宽了光催化固氮中掺杂金属离子的选择类型,并为掺杂改性氧化物半导体材料用于光催化固氮开辟了全新的途径。