氢能已被广泛认为是最具有潜力解决能源危机和环境问题的理想替代能源之一,其开发备受各个领域科学家的重视。在众多的氢能开发手段中,利用太阳能光催化分解水制取氢气是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一。在光催化分解水的研究中,最为首要的研究内容就是利用可见光进行光催化分解水制氢,而对模拟光合作用Z型反应光解水制氢的研究为利用可见光提供了更为广阔的前景。本论文中以光解水制氢实现途径展开论述,介绍了光催化分解水的原理、常用光解水催化剂以及影响光解水效率的因素,说明了Z型反应光解水制氢气的反应机理。实验中分别讨论了pH值和牺牲剂对Pt/TiO₂光解水制氢活性的影响、对WO₃光解水制氧活性的影响。研究中发现当pH≈2,加入Fe²⁺作为电子给体,能提高Pt/TiO₂光催化剂的产氢量,而当pH≈2,加入Fe³⁺作为电子受体,能提高WO₃光催化剂的产氧量。通过上述研究设计了以Pt/TiO₂作为产氢催化剂、以WO₃作为产氧催化剂,含有Fe²⁺的酸性初始溶液的Z型反应体系。该体系在连续20小时的氙灯光照条件下下,实现了Z型反应分解水同时产生氢气和氧气。论文中也尝试探讨了分别以Pt/TiO₂和WO₃为光催化剂、以I /IO₃^-为中间体的光解水体系的产氢产氧性能、探讨了以ZrO₂和WO₃为光催化剂,