利用光催化分解水技术获取氢气和氧气,是一种解决全球环境问题和能源危机的有效途径。此技术主要包括两个半反应,即光生空穴析氧反应（OER）和光生电子析氢反应（HER）,其中OER由于涉及复杂的四电子转移过程,在动力学上不容易发生,被认为是光解水反应的限速步骤,也是影响光解水技术发展的重要因素,因此各国科研工作者们都致力于开发一种低成本和高效率的析氧光催化剂,以达到促进光解水过程高效快速进行的目的。其中Bi OBr光催化剂因其独特的层状结构、价格低廉、绿色无毒等优势,其价带位置满足光解水析氧的条件,且具有优异的析氧活性和稳定性,而在光催化析氧反应中引起了广大科研人员的青睐和关注。但纯Bi OBr光催化剂的活性仍受限于光响应能力弱、光生载流子分离效率低等问题,故寻找一种简单有效的调控方法制备高活性Bi OBr基光催化剂成为了该领域的研究重点。基于上述背景,本研究从物质结构特点及光催化析氧反应原理出发,首先针对Bi OBr光响应能力弱、载流子分离效率低的问题,通过引入光控氧空位,成功提升了Bi OBr的光吸收能力,并通过氧空位对光生电子的捕获作用抑制了电子和空穴的直接复合;其次,在此基础上构建了Fe OOH修饰的光控氧空位Bi OBr复合光催化剂,利用Fe OOH的空穴传输作用,进一步提升了光生电子和空穴的分离效率,有效的增强了半导体的光催化分解水析氧性能。主要的研究结果如下:（1）光控氧空位Bi OBr的制备及其光催化分解水析氧性能研究以五水硝酸铋为铋源、溴酸钠为溴源,通过简便的一步醇解法在不同温度下（20、40、60、80oC）制备了一系列Bi OBr光催化剂,并在模拟太阳光下考察了所制催化剂的分解水析氧活性,利用紫外可见漫反射（UV-vis DRS）和电子顺磁共振（EPR）等表征分析了催化剂表面氧空位的形成、复原以及含量的变化。结果表明在光催化分解水过程中,所制催化剂在光照条件下可以产生氧空位,且氧空位的含量随制备温度的降低而逐渐升高;当反应结束关灯后,催化剂表面的氧空位会在水和空气的作用下消失,使催化剂复原。氧空位的形成不仅可以有效提升Bi OBr的光响应能力,而且会在Bi OBr的表面形成缺陷态,捕获部分光生电子,抑制电子和空穴的直接复合,从而提升光催化剂的析氧性能。但过多的氧空位会成为载流子的复合中心,导致催化剂析氧性能的降低。因此60oC下制备的Bi OBr表现出了最优的光控氧空位含量和最佳的光催化性能,析氧活性达到166.02μmol g-1 h-1。（2）Fe OOH/光控氧空位Bi OBr的制备及其光催化析氧性能研究为了进一步提升光控氧空位Bi OBr的光生电子-空穴对分离效率,本文以具有空穴传输功能的Fe OOH作为助催化剂,通过简单的化学沉积法构建了光控氧空位Bi OBr负载Fe OOH复合光催化剂,并探究了其在模拟太阳光下的分解水析氧活性。结果表明Fe OOH成功的以非晶状态负载到了Bi OBr催化剂中,且在Fe OOH与Bi OBr之间形成了紧密的接触界面。在光催化分解水过程中,Bi OBr产生的光生电子被光控氧空位捕获,进而与牺牲剂发生还原反应,光生空穴则传递至Fe OOH与水发生析氧反应,最终极大地促进了光生载流子的分离,提高了催化剂的析氧活性,当Fe OOH负载量为2%时,样品的析氧活性最高,达到252.34μmol g-1 h-1,是纯Bi OBr的1.52倍。