氧化锌（Zn O）因为其优异的特性在光催化降解有机污染物和光催化裂解水制氢制氧方面有着独特的应用价值,但其宽的禁带宽度和低的量子效率限制了其光催化活性。过渡金属掺杂改性Zn O成为了近几年的研究热点之一。本论文基于磁控溅射法的掠射角共沉积技术制备了具有不同掺杂比例的Fe、V掺杂Zn O薄膜,采用电化学实验、SEM、EDS、XRD、Uv-vis和光降解等表征手段对两种掺杂体系的形貌结构、光学特性、电学特性和光催化特性进行了研究,寻找出最优的掺杂配比。并在适量V掺杂Zn O薄膜的基础上制备相关异质结,寻找优异的异质结构,并探讨光催化活性提升的内在机理。1、采用磁控溅射斜角沉积技术制备出了一种新型的Fe掺杂Zn O薄膜,通过溅射功率的调节实现了材料表面形貌的可控制备。在小角度溅射下,Fe比Zn和O原子的扩散能力低,在阴影效应下,样品易形成复杂的纳米结构。通过对样品的表征和分析,发现样品的形貌结构和光催化降解亚甲基蓝和光催化裂解水反应活性与Fe元素的引入量相关。其中,Fe掺杂量为75.46%的样品的光电流响应值是纯Zn O薄膜光响应的10倍,展现出最优的光催化活性。2、采用共溅射沉积法一次性制备了一批不同掺杂比例的V掺杂Zn O薄膜,通过调整不同的基底位置和靶基距来有效控制V和Zn的原子比。金属元素的引入对材料形貌结构、能带结构、光催化特性有着明显的影响。研究发现,V掺杂比例较少时,引入的杂质能级使薄膜的禁带宽度增大,随着V掺杂比重的逐渐增多,薄膜中VxOy的形成使带隙宽度逐渐减小。对比发现,靶基距为9 cm的A样品（V原子掺杂比例为15%）表现出最优的光催化裂解水稳定性,说明V的引入改善了催化剂光生载流子的分离和迁移效率,降低了电阻率,有效调控了薄膜的平带电势,增强了样品光催化裂解水制氧的活性。3、基于前期工作经验,利用磁控溅射技术在V掺杂Zn O薄膜的基础上沉积W掺杂Fe2O3薄膜和Zn O构造相应的异质结,从而进一步增强材料在可见光的响应和裂解水制氧的活性。在不同掺杂比的W掺杂Fe2O3薄膜中,W掺杂比为26.9%的样品由于其混合相结构,对可见光的吸收率较高,增强了光催化活性。构成的ZnxVyO/Zn O和ZnxVyO/FexWyO复合物均为为n-n型异质结,在光催化电解水过程中,ZnxVyO/Zn O复合薄膜展现出最优的光催化裂解水活性,并通过电化学工作站测试和能带结构图分析了复合材料性能提升的内在机理。