钒酸铋（BiVO₄）是一种理论光电流密度和太阳光转化制氢效率接近商业化生产值的光阳极材料,但其缺点是载流子复合严重、O₂析出动力学缓慢以及光学利用率不高。因此,本论文采用空穴传输调控、贵金属修饰、重金属掺杂及析氧助剂封存等策略,有效提升了BiVO₄基光电阳极分解水的活性。研究包括:1.采用浸泡法和滴涂法分别将超薄g-C₃N₄和CoOOH纳米簇负载在纳米BiVO₄表面,构建了CoOOH/g-C₃N₄/BiVO₄光阳极。在没有任何空穴捕获剂的条件下,光阳极不仅保持高的化学稳定性,而且水氧化光电流密度和较低偏压下的应用偏压光电转换效率（ABPE）分别达到了4.20 m A cm^-2（1.23 Vvs.RHE）和1.65%（0.62 e V）,比BiVO₄(0.98 m A cm^-2,0.16%)提高了4.29倍和10.31倍。原因是:在模拟太阳光（AM1.5G）的驱动下,g-C₃N₄/BiVO₄界面处形成内置电场,促使超薄g-C₃N₄快速地将空穴传输到表面。CoOOH纳米簇能有效的消除电极表面的俘获态,提供大量的水氧化位点,加速O₂的析出。超薄g-C₃N₄作为空穴传输层对BiVO₄基光电阳极体系的设计提供的新的开发思路。2.采用光还原法成功制备了CoOOH/Ag/BiVO₄光阳极。Ag纳米颗粒均匀分散在BiVO₄表面可以引起表面离子体共振（LSPR）效应,将产生的热电子注入到基底BiVO₄。这不仅能提升光电极的光吸收和利用效率,而且还能促进空穴的分离与传输。CoOOH能减小O₂析出过电势和避免Ag被光生空穴腐蚀。在AM1.5G下,其光电流在1.23 V vs.REH达到3.28 m A cm^-2,远大于BiVO₄(0.96 m A cm^-2);且ABPE达到0.82%,是BiVO₄（0.15%）的5.47倍。3.在CoOOH/Ag/BiVO₄光阳极体系的基础上,采用Mo掺杂的方式调控基底BiVO₄的电子能级问题,增大载流子浓度。在多重调控下,CoOOH/Ag/Mo:BiVO₄光阳极实现了良好的PEC性能:光电流和较低偏压的ABPE分别为4.02 m A cm^-2（1.23 Vvs.RHE）和1.12%（0.74 e V）,比BiVO₄(0.94 m A cm^-2,0.15%)提高了4.27倍和7.47倍。电荷分离与传输效率分别达到92.0%和86.5%,明显比BiVO₄（52.3%和22.8%）高,且在0.6 Vvs.RHE下进行分解水5 h后仍然保持着高的化学稳定性。研究的结果表明,CoOOH/Ag/Mo:BiVO₄在PEC分解水应用中具有广阔的应用前景。