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光电化学分解水是一种环境友好的新能源转换技术。金属氧化物具备丰富的能级结构及可控的微观形貌,因此作为光电极候选基质材料广泛应用于光电化学分解水领域。TiO_2和ZnO是目前研究较为深入并可用于构筑光电极的半导体材料,然而基于二者构筑的光电极仍存在一些问题,比如较窄的光吸收范围和较高的光生电子-空穴对复合率,这极大限制了TiO_2和ZnO光电极的实际应用空间。本研究工作主要从如何改善以上两个问题为出发点,将一些低成本碳基材料(无机碳:石墨烯、氮化碳和无定型碳;有机碳:聚多巴胺)引入光电极体系,构筑了一