本文研究了Fe³⁺偶联吨染料和TiO₂制备具有可见光放氢活性催化剂和其性能研究,内容分为两部分:一、通过Fe³⁺分别把三种吨染料（xanthene）曙红Y（EosinY）、藻红B（Erythrosin B）、虎红（Rosebengal）固定在TiO₂表面制备xanthene-Fe³⁺-TiO₂敏化催化剂。在可见光（λ≥420nm）下,以三乙醇胺为电子给体,三种xanthene-Fe³⁺-TiO₂放氢活性明显高于Fe³⁺偶联前xanthene-TiO₂。UV-vis吸收表征表明三种xanthene-Fe³⁺-TiO₂在可见光的吸收比xanthene-TiO₂更强。吸附实验和FTIR表征显示Fe³⁺均增加三种吨染料在TiO₂的吸附量和吸附强度。因而,Fe³⁺偶联的光催化剂活性大大提高。讨论了吨染料结构对敏化TiO₂催化剂活性的影响。二、利用Fe³⁺和EosinY共吸附在TiO₂表面制备了多层染料敏化mu-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（a）光催化剂,通过Fe³⁺偶联单层EosinY敏化制备单层染料敏化mo-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（b）,通过纯TiO₂直接吸附染料制备单层染料敏化EosinY-TiO₂（c）。在可见光（λ≥420nm）照射下,以三乙醇胺为电子给体,评估了敏化催化剂光催化放氢活性。mu-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（a）活性比mo-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（b）高。mu-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（a）的最大光催化放氢活性是mo-EosinY-Fe³⁺-TiO₂（b）的最大放氢活性的1.8倍,是EosinY-TiO₂（c）最大放氢活性的3.0倍,光电流-时间曲线和此光催化活性一致,其中多层染料敏化催化剂最高的光催化量子效率为19.1%。吸附试验和紫外可见漫反射表征说明,多层染料敏化的TiO₂有高的染料吸附量导致高的光吸收转换效率。红外光谱表征表明,多层染料敏化实际上有三维聚合结构。mo-EosinY-Fe³⁺-TiO₂中Fe³⁺只吸附一个染料分子,多层染料敏化中Fe³⁺和EosinY的三个作用位点（羰基、酚羟基和羧基）配位偶合形成多层染料敏化,这样多层染料敏化由于大的染料吸附量和“能量天线效应”,增加可见光的吸收及EosinY和TiO₂电子的转移,提高了放氢活性。