氧化物半导体光催化剂因其在环境、能源等领域的重要应用,备受研究者关注。但是,受限于电荷分离效率和表面反应速率,这类光催化剂一直存在光催化活性不足的难题。如何活化氧化物半导体光催化剂,提高光催化反应效率,是实现其在环境、能源领域实际应用的关键。本文利用先进的溶液等离子体放电技术,在两种典型的半导体光催化剂（TiO₂、BiVO₄）表面引入缺陷,探索通过表面缺陷工程提升氧化物光催化剂活性的有效方法,为设计制备高效的光催化剂提供可行的策略。主要研究内容如下:（一）溶液等离子体活化十面体钒酸铋光催化剂。利用水热法合成具有还原性{010}晶面作为富集电子和氧化性{110}晶面作为富集空穴的十面体钒酸铋,进而利用溶液等离子体处理十面体钒酸铋。理论计算和ESR、XPS等谱学研究表明,溶液等离子体放电能在十面体钒酸铋表面引入钒缺陷,且引入的表面钒缺陷更易在{110}晶面上形成。瞬态光电压测试和晶面选择性等研究表明,表面钒缺陷引入能加强空穴富集在{110}晶面,抑制光生载流子复合,促进光生电子-空穴对定向传输到还原性晶面和氧化性晶面,从而使十面体钒酸铋晶面选择性提升。光催化产氧实验表明,在Ag⁺牺牲剂存在下,等离子体放电处理8小时的样品能将产氧活性提高1.5倍。（二）溶液等离子体放电制备氢掺杂蓝色二氧化钛。利用溶液等离子体放电处理Degussa P25等多种商用二氧化钛粉体,制备出氢掺杂的蓝色二氧化钛。TEM、ESR和NMR谱学研究表明,溶液等离子体处理后的二氧化钛粉体,其氧缺陷量减少,表面形成氢掺杂无序层。溶液等离子体处理1小时和3小时的Degussa P25粉体,其光催化产氢气活性分别为初始样品的48倍和18倍。RDB-PAS谱学研究表明,溶液等离子体处理能在二氧化钛表面引入氢掺杂浅缺陷能级,愈合部分氧缺陷形成的深能级电子陷阱,从而降低光生电子-空穴复合速率,提高表面催化反应速度,提升光催化产氢速率。以上研究表明,溶液等离子体放电是一种有效的活化钒酸铋和二氧化钛典型氧化物光催化剂的方法。该方法具有简便、快速的特点,在光催化领域可望产生重要的应用。