能源短缺问题和环境污染问题正阻碍着当今人类的前进和发展。由于化石燃料的燃烧会导致温室效应以及产生一系列的污染物并且由于化石燃料的短缺,使得人们越来越关注寻找新的能源来替代化石能源。氢能由于清洁、无污染、环境友好、低成本等特点受到了大家的关注。通过太阳能将水转换成氢气是一种简单、可以持续的方式。TiO₂与其他光催化材料相比较,具有无毒、廉价、不易发生光腐蚀等特点,因此受到人们广泛应用。但是由于TiO₂材料具有较大的禁带宽度,能够利用太阳光中含量很少的紫外光,故其利用光进行催化分解水效率不高。因此提升TiO₂的光分解水意义重大。目前,人们使用改性、掺杂以及复合等方式来优化TiO₂材料的光解水性能。本课题在改善TiO₂的光催化性能方面,进行了深入的研究实验。主要是通过水热法在FTO上生长TiO₂纳米棒,进行TiO₂纳米棒的表面处理后来提高光催化性能;使用磁控溅射以及电化学沉积法来得到WO₃材料;在TiO₂纳米棒上沉积WO₃制备复合TiO₂/WO₃纳米棒,来提高TiO₂的光催化分解水性能。主要工作如下:1、通过TiCl₄处理和H₂O处理分别在TiO₂纳米棒表面生长Ti02纳米颗粒,增加了其比表面积,增加纳米棒和溶液的相接触的面积,显著增加了光催化效率。纯TiO₂纳米棒相比较,TiO₂-TiCl₄纳米棒和TiO₂-H₂O纳米棒的光电转换效率分别都增加了 25%和250%。光催化其产氢量在光照时间为90min时,纯TiO₂纳米棒产氢量为0.44mL/cm²、TiO₂-TiCl₄纳米棒产氢量为 0.52mL/cm²、TiO₂-H₂O 纳米棒阵列0.85mL/cm²,三种样品的在同一光照时间段的产氢量依次递增。2、分别采用磁控溅射法和电化学沉积法制备WO₃。通过改变磁控溅射时间制备不同厚度的WO₃薄膜,经过不同温度退火后,选择出最佳薄膜制备参数,实验得出结论为磁控溅射15min经过450℃退火的WO₃样品最佳。通过电化学沉积法改变沉积时间制备不同厚度的WO₃薄膜,经过不同温度退火后,得出最佳沉积厚度为15min,最佳退火温度为450℃。3、通过电化学沉积法,在TiO₂纳米棒上沉积不同量WO₃,研究得到WO₃与TiO₂纳米棒,进行复合所需最佳电量为2C。从光电催化性能可以看出,TiO₂-2C WO₃纳米棒光照时间为80min的产氧为量3.09mL高于TiO₂纳米棒阵列的产氧量0.24mL。通过TiCl₄处理增加TiO₂纳米棒的表面积后,在TiO₂-TiCl₄纳米棒上沉积2C WO₃,经过WO₃复合得到的TiO₂-TiC14-2C WO₃纳米棒阵列,其在光照时间80min的其产生氧气的量为4.24mL相比于TiO₂、TiO₂-TiCl₄以及TiO₂-2C WO₃纳米棒阵列有明显的提高。