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由于能源短缺和环境污染日益加剧,新能源和材料的研究引起了高度重视。太阳能转化为化学能是一种低成本且环境友好的方法,这种方法被广泛应运于电势方面。几十年来,完成光电化学转变的半导体电极是一个人们很感兴趣的话题。过渡金属氧化物赤铁矿是一种窄禁带,低成本,化学稳定性好的半导体材料。纳米半导体材料有不同的光电性能,在太阳能转变成化学能方面是很有前途的材料。本文系统的阐述了纳米材料及半导体纳米材料的发展及特性,总结了纳米氧化铁的研究进展,通过热氧化法制备了含有纳米带或纳米片的纳米膜,研究了铁片氧化行为、温度和添加剂对产物形貌影响和光电性能。研究铁片氧化行为及温度和添加剂对产物形貌影响,采用直接氧化铁片,利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对氧化产物的形貌和晶体结构进行了表征,同时测定了氧化产物和喷油Pt的氧化产物的I-V特性。结果表明,铁片在570℃以下的空气中氧化,生成Fe3O4和Fe2O3两层膜,Fe304层靠近基底,Fe2O3层位于表面,继续氧化生成含有纳米带或片的纳米膜。Pt提高了氧化产物的光电化学性能。铁片在350℃的空气中氧化,生成Fe3O4和Fe2O3两层膜,Fe3O4层靠近基底,FeaO3层位于表面,继续氧化生成含有纳米带或片的纳米膜。Pt提高了氧化产物的光电化学性能。基于基底稳定性的提高,利用电镀法在钛箔上沉积一层铁镀层,通过热氧化法将铁镀层氧化。利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对氧化产物的形貌和晶体结构进行了表征,利用表面光电压谱(SPS)和相位谱(PS)研究了氧化产物的表面光电性质,同时测定了氧化产物的Ⅰ-Ⅴ特性。结果表明,铁镀层的表面被热氧化后生成了含α-Fe203纳米带和纳米片的纳米氧化膜,α-Fe203纳米氧化膜在300-600nm之间出现了一个与带-带跃迁相关的光伏响应,相位谱显示纳米膜呈n型半导体的导电特征。Ⅰ-Ⅴ测试表明在AM1.5G100mW/cm2标准光强作用下,0.23V (vs. Ag/AgCl)的偏压下能产生的电流密度为0.58mA/cm2。