当前社会飞速发展,人类在人文、思想和科技等各个方面都取得了显著的进步。然而,随之产生的是威胁我们生存的能源短缺、环境污染与破坏等问题。本文以可持续发展理念为核心进行了以下研究:（1）使用新颖的电沉积的方法制备了BiOI二维纳米片,将其作为前驱体,并利用它的形貌优势制备了BiVO₄多孔纳米片。采用Na₂S溶液提供S源,进行简单的水热反应对BiVO₄进行硫化。为了探究BiVO₄转化成Bi₂S₃的最佳含量,本论文进行了一系列水热反应时间为30 min、40 min、50 min、60 min和80 min的实验,通过比较光电化学性能得出40 min为最佳水热反应时间,以此构建了BiVO₄/Bi₂S₃复合结构。通过光电化学测试得到光电流密度为0.358 mA/cm²,随后,光电沉积FeOOH（作为助催化剂）后复合物的光电流密度可以提高到0.822 mA/cm²,同时对其增强机理进行了简单解释。（2）用BiOI二维纳米片作为前驱体,通过简单的煅烧法制备了ZnO QDs/rGO多孔纳米片,探究1,2-丙二醇的加入对其组成、形貌和性能的影响。随后修饰ZnO QDs/rGO薄膜来探讨ZnO QDs/rGO的加入对光电性能的影响。为了探究Bi₅O₇I/rGO/ZnO结构中发生光电化学反应的可能机理,本论文用WO₃代替Bi₅O₇I构建了反向的Z-型模型作为对比实验,最后证明Bi₅O₇I光电极上负载ZnO QDs/rGO薄膜可以成功地制备无反向反应的纯Z-型转移系统的光电极。（3）基于Bi（NO₃）₃和NH₄VO₃溶液,使用旋涂法制备了蠕虫状BiVO₄光电极,进行了一系列结构及性能的表征对其进行探究。后进行元素掺杂（即在NH₄VO₃溶液中添加2%的钼酸铵和钨酸铵）,发现Mo、W元素的掺杂可以提高BiVO₄的光电流密度。本论文试图负载Fe₂O₃ QDs/rGO薄膜,利用石墨烯作为固体中间介质来进一步提高其光电化学性能。最后又尝试光电沉积FeOOH作为助催化剂,发现其光电流密度可以增加至1.712 mA/cm²。此体系还需要进一步深入探究其性能提高的机理。