太阳能是地球上最丰富,最容易获得的能源之一,利用太阳能不仅可以满足能源需求,而且对环境的影响也比较小。人工光合成,特别是基于半导体的光催化和光电催化是将太阳能转化为氢气、一氧化碳等燃料的一种有前景的技术。本文以p型半导体B₆O和n型半导体WO₃为主要研究对象。由于B₆O用作光催化剂时,低导电性和快速的电子-空穴复合导致较低的光转换效率,限制了其潜在的工业应用前景,我们采用Co、Cr掺杂B₆O改善其光催化和光电催化活性。WO₃由于太阳光吸收效率较低,缓慢的水氧化动力学和较高的电子-空穴复合率,大大限制了WO₃的光电化学（PEC）性能,我们采用两种不同相的Co O复合的方式提高WO₃的光电催化分解水活性。内容具体如下:（1）采用固相反应法成功合成了Co掺杂B₆O光催化剂。对制得的光催化剂进行了一系列表征和性能测试。通过羟基（·OH）自由基的产生、CO₂还原、光催化分解水以及PEC分解水测试来评估制得光催化剂的性能,与未掺杂的B₆O相比,Co掺杂的B₆O光催化性能显著增强。对实验数据的进一步分析表明,提高光吸收和导电性有助于增强光催化性能。（2）通过固相反应法制备了过渡金属Cr掺杂的B₆O光催化剂。由于Cr与B₆O之间存在主客体相互作用,以及B 2p轨道的d-p轨道排斥,因此Cr掺杂的B₆O的价带比未掺杂的B₆O更正,在提高光吸收中起着关键作用。此外,通过电化学阻抗谱（EIS）测试发现,Cr掺杂的B₆O有着较低的电荷传输阻力,显著提高了其CO₂还原、光催化分解水产氢和光电化学（PEC）分解水的性能。在可见光照射下,Cr元素的质量分数为2.55%时,Cr掺杂的B₆O产氢速率约为未掺杂B₆O的1.88倍,表观量子产率（AQY）为0.033%,远高于先前报道的0.015%（400nm）。（3）通过盐介导法制备出了页岩相和闪锌矿相Co O纳米片（分别表示为R-Co O和B-Co O）,通过旋涂-退火处理制备出WO₃/R-Co O和WO₃/B-Co O复合光电极,并对制得的光电极进行了系统的表征测试。通过紫外-可见吸收光谱分析发现复合光电极的间接带隙变小,增强了光吸收能力,通过光致发光荧光光谱分析发现,WO₃/R-Co O和WO₃/B-Co O的电子和空穴的分离效果变好,进一步测试复合光电极PEC性能发现R-Co O能够更有效的提高氧化钨的光电催化活性。