目前,如何利用太阳能来促进水分解是人们高度关注的问题,关键问题是研制一种能对可见光感应的光催化剂。光催化剂可见光谱中的晶体缺陷常被当作光生电子和空穴的复合中心,高结晶度和低缺陷通过降低光生电子和空穴的重组来提高光催化活性,这就需要研制出更低缺陷吸收和高结晶度的光催化剂。本文首次实现以La₂TiO₅为前驱体制备的金属氮氧化物LaTiO₂N和以Sr₅Nb₄O₁₅,Sr₄Nb₂O₉为前驱体制备的金属氮氧化物SrNbO₂N,从而有效地解决了以上问题,再经过活性优化处理（退火处理）,使金属氮氧化物具有光催化水氧化活性。首先,本实验采用两步法制备了金属氮氧化物LaTiO₂N,先利用NaCl-KCl助熔剂生长法制备了前驱体La₂TiO₅、La₂Ti₂O₇,再通过热氨解法将其转化为金属氮氧化物LaTiO₂N。目前为止,只有通过熔盐法制成的La₂Ti₂O₇被报道过。通过紫外-可见-近红外和电子顺磁共振光谱可以看出,虽然La₂TiO₅制备的LaTiO₂N几乎没有缺陷吸收,但其性能明显低于由La₂Ti₂O₇制备的LaTiO₂N。根据Mott-Schottky分析,和La₂Ti₂O₇制备的LaTiO₂N相比,La₂Ti O₅制备的LaTiO₂N的施主浓度较低,这可能会导致内间电场中光生电子和空穴的分离。较低的施主浓度也与费米能级和价带之间的电势差一致,这表明La₂TiO₅制备的LaTiO₂N空穴的氧化能力较低。其次,本文通过NaCl-KCl助熔剂生长法制备了前驱体Sr₂Nb₂O₇、Sr₅Nb₄O₁₅、Sr₄Nb₂O₉,再通过热氨解法将其转化为金属氮氧化物SrNbO₂N。目前为止,只有通过熔盐法制成的Sr₂Nb₂O₇被报道过。与La₂TiO₅制备的LaTiO₂N类似,Sr₅Nb₄O₁₅制备的SrNbO₂N具有更低的缺陷吸收。通过Mott-Schottky分析得出,Sr₅Nb₄O₁₅制备的SrNbO₂N具有更低的施主浓度,这可能是内间电场的光生电子和空穴的分离所致,较低的施主浓度也与费米能和价带之间的电势差一致,这表明Sr₅Nb₄O₁₅制备的SrNbO₂N空穴的氧化能力较低。施主浓度大幅增加有利于光催化活性改善,Ar退火处理之后,增大了SrNbO₂N-f.5415的施主浓度,从而提高了光催化水氧化活性,这种方法目前还未报道。通过实验摸索,Sr₅Nb₄O₁₅制备的SrNbO₂N在700°C退火处理具有较高的光催化水氧化活性,这对于光催化领域的研究是具有启发性的。并且,担载助催化剂CoO_x以后的SrNbO₂N-f.5415-Ar700光催化水氧化活性得到了进一步提高。