氧化物被广泛用于光电化学、光催化、染料敏化太阳能电池以及光致超亲水等领域。在大气或溶液环境下,氧化物表面往往存在一层很薄的水合层。到目前为止,水合层对氧化物光电化学性能的影响还不清楚。本研究以Ti O₂和Fe₂O₃为例,通过一种低温热处理方法,仅改变表面水合层中羟基含量,系统研究了其对光生电荷界面传输行为的影响规律。取得了如下创新性成果:（1）发展了一种仅改变氧化物表面水合层而不改变其体相的新方法。采用低温热处理方法来增加Ti O₂和Fe₂O₃上的超薄水合层中的羟基含量,显著提高了其光电化学性能。通过对热处理前后的样品进行XRD,Raman,TEM,XPS以及UV-vis等表征,发现热处理后的样品的晶相、形貌以及光吸收等体相性质未发生改变,而表面水合层的变化在<1 nm厚度范围内。（2）阐明了氧化物表面水合层在氧化物/水界面电荷传输中的新机制。表面水合层起到了半导体/溶液界面光生空穴传输介质的作用。Ti O₂和Fe₂O₃中光生空穴首先通过法拉第反应被表面水合层捕获,然后再将空穴传输给水发生氧化反应生成氧气。增加表面水合层羟基含量,可以加速法拉第反应中质子的扩散从而提高空穴收集效率,同时加快了水氧化反应动力学,显着提高了Ti O₂和Fe₂O₃半导体的光电化学性能。（3）提出了固液界面本征法拉第层的新概念。氧化物表面水合层中的羟基可以加快法拉第反应速度,提高界面电荷收集效率,同时加快水氧化反应动力学。这与常规Ni（OH）₂等非本征法拉第层具有相同的作用。因此,本研究提出了氧化物表面水合层是本征法拉第层的新概念。由于水合层不仅存在于氧化物表面,也普遍存在于非氧化物表面。本征法拉第层这一新概念将有助于理解固液界面电荷传输机理,同时可能对光催化、染料敏化太阳能电池以及光致超亲水等领域产生影响。