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为改进α-Fe2O3光生电荷复合率高、空穴扩散距离短和析氧反应动力学缓慢的缺陷，本课题组将低温水溶法成功应用于α-Fe2O3纳米阵列光电极的杂质元素分布控制及表面修饰[1-8]，成功地获得了光电性能显著提高的氧化铁光阳极。在前期研究中，我们利用低温水溶液法，实现了α-Fe2O3纳米阵列的原位水溶液离子掺杂。利用该方法对α-Fe2O3纳米阵列进行高价态离子(如Ti4+、Zr4+、Ta5+、Nb5+等)的掺杂改性，系统并深入研究了掺杂离子对α-Fe2O3纳米阵列形貌、微观电子结构、载流子迁移特性的影响规律。掺杂离子作为施主杂质可以有效提高α-Fe2O3载流子浓度，提高氧化铁导电能力并改善载流子迁移能力，从而大幅提高光电化学制氢能力。本文中，我们基于水溶液法制备的α-Fe2O3纳米阵列，通过构建α-Fe2O3/AgxFe2-xO3、α-Fe2O3/TiO2、α-Fe2O3/HfO2等核壳结构，既增加了载流子密度又加快了表面的氧化反应，获得了性能良好的α-Fe2O3光阳极。