1、相比于高成本貴金屬OER催化劑Pt、Ru、Ir及其氧化物，TiO2納米管陣列因其無毒無害、價格低廉、化學性能穩(wěn)定、資源豐富等優(yōu)點在解決環(huán)境污染與能源問題方面受到人們的廣泛關注，氧化錳(如Mn3O4和MnO2)以其價格低廉、價態(tài)結構豐富等優(yōu)點成為電解水析氧電極材料的研究熱點。但在實際應用中還存在著不可避免的瑕疵，如TiO2較高的析氧過電位，較高的電子-空穴復合率，MnOx較差的電化學穩(wěn)定性，所以本文通過將二氧化鈦納米管陣列作為沉積基體平臺

2、，將TiO2與MnOx復合通過表面修飾和形態(tài)控制使二者優(yōu)勢互補。本文主要研究成果如下:
　　(1)采用濕化學法沉積工藝，成功地將β-MnO2-NPs沉積到TiO2納米管內(nèi)制備具有可見光響應和較高析氧活性的β-MnO2-NPs/TiO2納米管復合陽極材料。系統(tǒng)地研究了濕化學沉積工藝參數(shù)與電極材料的光吸收以及電解水OER性能間的關系并探討了光吸收和OER的機理，實驗結果表明當β-MnO2-NPs沉積質量分數(shù)為26.6％時，MnO2-N

3、Ps/TNAs有較好的可見光響應，電解水性能最好，將析氧過電位降到0.291V。
　　(2)利用一步化學浴沉積法首次成功合成了TiO2納米管里生長MnO2-NWs納米復合結構電極材料、TiO2納米管里生長MnOx-NTs復合雙管電極材料，系統(tǒng)地研究了MnOx-NTs與MnO2-NWs兩種不同形貌與可見光光吸收、電解水OER性能的關系。實驗結果表明MnOx-NTs@TNAs復合雜化雙管結構的電極材料的可見光特征波長較長達到849nm

4、，OER性能最優(yōu)，將析氧過電位降到0.157 V,在0.80～1.20 V vs.Ag/AgCl的電壓范圍內(nèi)，MnOx-NTs@TNAs的光電流密度是MnO2-NWs@TNAs的10倍，是TiO2納米管的近90倍。經(jīng)過8h后的計時電位測試后，電化學穩(wěn)定性最好。
　　(3)通過電化學陰極還原法合成了較大光電流響應的Mn-NPs@TNAs納米復合電極，通過正交試驗法以及極差分析法找出影響光電流響應最顯著的工藝參數(shù)，之后在單因素水平上進