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近年来,氢能的使用缓解了全球能源短缺和环境污染问题,利用可见光光催化解水析氢是目前最理想的最具有潜力的制氢技术。Ta3N5基化合物的导价带位置理想,其带隙约为2.1 eV,吸收带边可拓展到600 nm,理论太阳能转氢效率为15.9%,是太阳能光催化解水的理想材料。然而,其载流子分离效率低、易光腐蚀、稳定性能差,限制了其实际应用。以Rh3+-Ta2O5为前驱体,Rh修饰量为0.075%,采用高温氮化还原技术,通过控制氮化时间、氮化温度考察Rh修饰Ta3N5基化合物的制备工艺研究。结果表明,经850℃氮化6 h所制备的Rh修饰Ta3N5基样品（Rh-Ta-6）具有较高的光电流强度(3.84μA·cm-2),与未修饰Ta2O5@Ta3N5(0.19μA·cm-2)相比,提高约20倍;当1000℃氮化3 h所制备的Rh修饰Ta3N5基样品（Rh-Ta-1000）显示出更高的光电流强度(8.34μA·cm-2),与未修饰Ta2O5@Ta3N5(0.19μA·cm-2)相比,提升约43倍,是Rh-Ta-6光电流强度的2倍左右。通过光催化解水析氢活性测试表明,虽然Rh-Ta-1000显示出了较高的光电流强度,但其产氢性能低于Rh-Ta-6。证实经850℃氮化6 h所制备的Rh修饰Ta3N5基化物制备工艺为最优。以Rh3+-Ta2O5纳米颗粒为前驱体,采用一步高温氮化还原技术,成功地制备了新型多重异质结构Rh-Rh3+修饰Ta2O5@TaON@Ta3N5纳米光催化剂,该催化剂的载流子分离效率比未修饰Ta2O5@Ta3N5提高一个数量级,且其具有较高可见光催化析氢活性(83.64μmol·g-1·h-1),远优于Rh纳米簇修饰的Ta2O5@Ta ON(39.41μmol·g-1·h-1)。另外,Ta3N5壳层中残留的Rh3+与O/N形成Rh-O/N,因此提高了材料的拓扑结构稳定性。Rh修饰使材料的光吸收性能明显提升,由紫外区扩展到整个可见区域。由Rh/Ta3N5肖特基结和n-n Ta2O5@TaON@Ta3N5双重突变异质结形成多重异质界面,产生了多级电位梯度,形成了局域内建电场,驱动电荷载流子由内向外定向迁移并促进其有效分离。样品的光活性的提高归因于光吸收能力的增强、载体分离效率的提高和表面反应的加快。利用n-n双重突变异质结构建多重壳核异质结Ta2O5@TaON@Ta3N5是进一步开发高效稳定的Ta3N5基光催化剂的有前景的策略之一。