氧化亚铜作为一种重要的金属氧化物半导体材料,其禁带宽度为2.17eV,可以很好地吸收可见光,使得它在光电化学分解水领域具有极其重要的研究价值。由于氧化亚铜制备氢气能力远远优于制备氧气能力,因此关于它的研究主要集中在制氢能力的研究,甚少研究它的制氧能力。而同样备受关注的氧化锌,特别是其纳米线结构,是光电化学分解水制备氧气方面有优越的应用前景的金属氧化物半导体材料。利用异质结结构提升材料整体光电化学分解水能力已经成为一种共识,也是一种行之有效的手段。本文从理论上分析了氧化亚铜与氧化锌两者的能带结构,提出了将两种氧化物结合在一起构成复合结构在分解水性能方面的巨大优势。实验上利用水热法制备出了不同形貌的氧化亚铜颗粒,包括球形、六角状、八面体以及菱形十二面体等,并对其生长过程中的变化机理作了简要分析；我们还通过CVD的方法制备出了平均直径在100nm以内的氧化锌纳米线结构,并通过沉积、退火方法将两者复合在一起形成异质pn结,并利用SEM观察了三者的形貌。通过光电化学测试等手段对比分析了氧化铜、氧化锌和复合结构的性能,获得的主要结果如下：1、电化学分解水I-V测试结果显示：在不光照时,+1.4V电压下Cu2O-ZnO复合结构的暗电流值最大,高于同样的实验条件下的单纯的氧化亚铜和氧化锌的暗电流值,这说明复合结构的电化学分解水性能超越了单纯的氧化亚铜和氧化锌的性能。2、光电化学分解水I-V测试数据表明：在光照时,+1.4V电压下Cu2O-ZnO复合结构的光电流值最大,高于同样的光照强度下的单纯的氧化亚铜和氧化锌的光电流值,这说明复合结构的光电化学分解水性能超越了单纯的氧化亚铜和氧化锌的性能。3、光电化学分解水Ⅰ-t测试发现：在光照时,+1.0V电压下反应25分钟后氧化亚铜、氧化锌和复合结构的电流稳定值相比于初始光电流值都有明显的下降,这是因为氧化亚铜和氧化锌在电化学过程中不稳定导致的；但是我们也发现Cu2O-ZnO复合结构的电流稳定值最大,高于同样测试时间下氧化亚铜和氧化锌的电流稳定值,这说明复合结构的光电化学稳定性优于单纯的氧化亚铜和氧化锌。我们还通过XRD、SEM等手段简要地分析了复合结构稳定性提升的主要原因。4、通过对沉积了不同厚度氧化铜的复合结构的光电化学分解水Ⅰ-V测试表明：当沉积厚度为5μm时,光电流值最大,而沉积厚度为10μm或2μm时,其光电流值都明显减小,这说明氧化亚铜层厚度对Cu2O-ZnO复合结构有重要影响。通过光电化学分解水测试等实验证明了Cu2O-ZnO复合结构无论从暗电流值、光电流值以及化学稳定性三方面都超越了单纯的氧化亚铜或氧化锌的性能,这也是通过复合结构提升氧化亚铜光电化学分解水制氧能力的首次展现。