光电化学分解水产氢已经被认为是将太阳能转化为化学燃料最理想的途径之一,并且引起了广泛的科学和技术兴趣。因此,为了构建一个合理的光电化学器件,需要寻找高效、具有充足光吸收、有效的电荷分离和高的表面活性的光电阳极材料。在各种半导体材料中,钒酸铋由于具有较小的带隙能量（2.4 eV）,良好的带边位置以及较低的起始电位已经成为一种广泛用于光电化学分解水的n型光电阳极材料。然而,由于BiVO₄较弱的电荷分离和转移,严峻的表面复合,以及缓慢的水氧化动力学,使得BiVO₄的光电流密度远远低于其理论值(7.5 mA cm^-2,模拟太阳光（AM 1.5G）。为了解决这些问题,在前人工作的基础上,主要围绕BiVO₄为基底的光电阳极材料的制备及应用,本论文开展了如下具有创新性的研究工作:（1）采用一种简单旋涂的方法制备了MIL-53（Fe）-2%Mo:BiVO₄的复合光电催化材料。该体系中将金属有机框架材料MIL-53（Fe）作为空穴转移助催化剂,有效地改善了2%Mo:BiVO₄的光电性能。在模拟太阳光(AM 1.5G,100 mW cm^-2)下,其光电流密度可达2.2 mA cm^-2,并且在铂电极上得到了较高的产氢性能。这是由于MIL-53（Fe）能够显著提高载流子的密度以及有助于电子-空穴的分离。这项工作为之后构建更加有效的光电转化催化剂提供了一个新颖的方法,通过使用金属有机框架材料作为助催化剂进行合理的设计来实现光电化学水氧化。（2）通过一种简单溶液浸渍的方法在BiVO₄光电阳极上制备了一个具有大量氧空位、超薄的β-FeOOH。在1.23V_RHE、0.2M Na₂SO₄电解液和AM 1.5G下,该光电极展示了一个显著提升的光电流密度(4.3 mA cm^-2),远远高于纯的BiVO₄和传统电沉积制备的FeOOH修饰的BiVO₄光电极材料。通过原位氧化和还原的方法能够合理地调控氧空位的多少,进而影响光电性能。并且最终证实在FeOOH助催化剂中,氧空位是提高该光电极光电性能的关键因素。这个发现将会为制备低成本、高效、稳定和含有缺陷的析氧助催化剂提供新思路。