氧化铟（In2O3）是一种n型半导体材料,其间接带隙约为2.8 e V、直接带隙约为3.6 e V,它在许多方面都有重要的应用。当应用于光电化学分解水制氢领域时,In2O3因具有导电性好、在碱性电解液中稳定和价带位置比水的氧化电位正等诸多优点,因而成为了一种非常有前途的光阳极材料。然而,In2O3作为光阳极也存在一些不足,如电子-空穴对的复合率高、光响应范围窄等,这无疑降低了其光电化学分解水的催化活性和效率。因此,提高In2O3的光催化性能和发挥其光电化学分解水制氢的潜力,目前仍然是一个充满挑战的课题。本文主要利用掺杂改性和构建同质结两个策略对In2O3进行了优化,着重从材料制备和应用于电化学分解水制氢的应用效能评价两个方面进行了探索。研究内容主要包括如下:（1）Zr掺杂氧化铟薄膜的制备及其用于光电化学分解水制氢光阳极的性质研究。利用水热法在FTO衬底上生长了Zr掺杂的In（OH）3薄膜样品,然后通过热处理将其转化为Zr掺杂的In2O3薄膜。该薄膜由富含断面和裂纹的晶粒组成。实验着重研究了反应条件（反应时间、反应温度和热处理的升温速率等）和Zr的投料量对In2O3薄膜的光电化学性能影响。此外,还讨论了Zr掺杂对In2O3的入射光吸收和界面电荷转移特性的影响。将该材料用作光阳极并开展光电化学分解水制氢的性质研究,结果表明,富含断面与裂纹的微观结构和Zr掺杂协同提高了In2O3薄膜的光电化学分解水制氢的性能。（2）Nb掺杂氧化铟薄膜的制备及其用于光电化学分解水制氢光阳极的性质研究。通过溶剂热法在FTO衬底上生长了Nb掺杂的In（OH）3薄膜,然后通过热处理将其转化为Nb掺杂的In2O3薄膜。实验着重探索了Nb的引入和热处理对最终In2O3晶粒形貌及其光电化学性质的影响。将该材料用作光阳极并开展光电化学分解水制氢的性质研究,结果表明,热处理后In2O3晶粒的活性表面增加、Nb5+离子的引入降低了电荷转移电阻和传输电阻,从而使得所制备的电极具有显著提高的光电化学分解水性能。在光电化学分解水制氢的测试中,Nb-In2O3薄膜在1.5 V（vs.RHE）时的光电流密度是0.26 m A·cm-2,约是In2O3(0.09 m A·cm-2)的2.9倍。（3）Zr-In2O3/Nb-In2O3同质结的构筑及其用于光电化学分解水制氢光阳极的性质研究。通过水热法在FTO衬底上先生长了Zr掺杂In（OH）3薄膜,然后再通过溶剂热法在其上生长了Nb掺杂In（OH）3薄膜,最后经热处理得到Zr-In2O3/Nb-In2O3同质结薄膜。实验着重研究了水热和溶剂热反应条件（反应时间与反应温度）、In的含量、Zr和Nb的投料量、样品热处理温度等对Zr-In2O3/Nb-In2O3同质结薄膜的光电化学性能影响。将该材料用作光阳极并开展光电化学分解水制氢的性质研究,结果表明,通过Zr4+离子和Nb5+离子掺杂,In2O3的施主密度显著增大,从而使其导电性得到改善;此外,Zr-In2O3/Nb-In2O3同质结的内建电场能够促进光生电荷的分离。这两方面的作用使其光电化学分解水制氢性能得到提高。