【摘 要】
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α-Fe2O3由于廉价,无毒和良好的可见光吸收的特点被广泛关注,但是α-Fe2O3存在导电性差和空穴扩散距离短的缺点,限制了α-Fe2O3的应用。本文通过离子掺杂与负载金属有机框架（MOFs）对α-Fe2O3进行改性,从而提升α-Fe2O3的光电性能。主要研究内容如下:（1）采用盐酸刻蚀辅助法制备得到F@NH2-MOF光阳极,研究结果表明,当盐酸体积为100μL时,制备得到的F@NH2-MOF光阳
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α-Fe2O3由于廉价,无毒和良好的可见光吸收的特点被广泛关注,但是α-Fe2O3存在导电性差和空穴扩散距离短的缺点,限制了α-Fe2O3的应用。本文通过离子掺杂与负载金属有机框架（MOFs）对α-Fe2O3进行改性,从而提升α-Fe2O3的光电性能。主要研究内容如下:（1）采用盐酸刻蚀辅助法制备得到F@NH2-MOF光阳极,研究结果表明,当盐酸体积为100μL时,制备得到的F@NH2-MOF光阳极具有最好的光电性能。通过透射结果可知在α-Fe2O3（Ti）纳米棒出现了均匀的NH2-MIL-101（Fe）覆盖层,光电测试表明NH2-MIL-101（Fe）可以提升α-Fe2O3（Ti）的光电性能,在α-Fe2O3（Ti）与NH2-MIL-101（Fe）二者的反应机理中,α-Fe2O3（Ti）价带上面的光生空穴迁移到NH2-MIL-101（Fe）的HOMO轨道上,NH2-MIL-101（Fe）LUMO轨道上面的光生电子迁移到α-Fe2O3（Ti）的导带上,使得空穴与电子分离。（2）通过水热法制备得到α-Fe2O3（Ti）光阳极,之后通过溶剂热法制备得到α-Fe2O3（Ti）@MIL-141光阳极,研究MIL-141的用量对α-Fe2O3（Ti）的光电性能的影响,结果可知在α-Fe2O3（Ti）纳米棒表面出现了MIL-141覆盖层,同时MIL-141可以增强α-Fe2O3（Ti）的光吸收能力和减小α-Fe2O3（Ti）的电子空穴复合几率。α-Fe2O3（Ti）与MIL-141之间存在相互作用,MIL-141可以提升α-Fe2O3（Ti）的光电性能。在α-Fe2O3（Ti）与MIL-141的反应机理中,α-Fe2O3（Ti）导带上面的光生电子迁移到MIL-141的HOMO轨道上,促进了α-Fe2O3（Ti）的空穴-电子分离效率的提升。（3）采用盐酸刻蚀辅助法制备了F@M光阳极,研究结果表明,当盐酸体积为100μL时,制备得到的F@M（2）光阳极具有最好的光电性能。通过透射结果可知在α-Fe2O3（Ti）纳米棒出现了较为均匀的MIL-141覆盖层,光稳定性测试表明盐酸刻蚀得到的F@M光阳极比外加铁源得到的α-Fe2O3（Ti）@MIL-141光阳极在碱性电解液中的稳定性也更好。
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