氢能不仅燃烧热值高而且环境友好,被认为是绿色清洁能源。光催化水分解产氢技术由于低能耗、零污染等优点,被视为目前制备氢气最有前景的方法之一,受到科研工作者的广泛关注。目前光催化分解水的重点研究方向主要集中在高效光催化剂的设计与合成。硫化镉是其中研究最为广泛的光催化剂,这主要归功于其良好的可见光吸收能力（禁带宽度约为2.3 eV）以及合适的还原能力。但是,CdS又具有可见光效率低、光生载流子容易复合等缺点。目前提高CdS光催化分解水产氢活性和稳定性的方法包括元素掺杂、形貌调控、构建异质结以及引入助催化剂。其中引入助催化剂的改进方法在光催化产氢领域中被视为最高效的方法之一,它不仅可以提供更多的活性位点,降低反应活化能,而且还可以有效地捕获光生电子,从而抑制了光生载流子复合。但是由于传统贵金属助催化剂资源稀缺、价格昂贵且制备工艺复杂,而限制了其实际应用。因此,探索高效廉价的非贵金属助催化剂修饰CdS光催化剂具有重要意义。基于此,本文以非贵金属硫化物（硫化钴,CoS_x）为助催化剂,通过调控助催化剂的组成、结构和暴露晶面等提高CdS光催化产氢效率。取得的主要研究结果如下:1、通过调控钴源和硫源配比合成暴露特定晶面的Co₉S₈,并且研究了这些Co₉S₈对CdS光催化产氢活性的影响。在所有复合物中Co:S=1:2时,Co₉S₈高暴露（311）和（511）晶面使得CdS光催化产氢速率达到最高(15.45 mmol·g^-1·h^-1)。这可能是由于Co₉S₈作助催化剂修饰CdS纳米棒,不仅增强了CdS可见光吸收效率,而且Co₉S₈暴露的晶面（311）和（511）有利于CdS光生载流子分离。2、通过溶剂热法可控制备了CoS₂纳米颗粒原位地锚定在CdS纳米棒上,两者之间形成致密的界面并构成了“电子桥”,这种结构有利于光生电子快速地从CdS纳米棒迁移至CoS₂。优化后的CoS₂/CdS复合物在可见光下（λ≥400 nm）展现出色的光催化产氢活性(58.1 mmol·g^-1·h^-1),是单独的CdS的19倍,甚至是贵金属铂负载硫化镉（1wt%Pt/CdS）的3倍。这主要归因于助催化剂CoS₂不仅具有类贵金属性质（相应结果也得到了第一型原理理论计算的验证）,充当电子捕获阱提高载流子的分离,而且还能为反应物和生成物提供更多活性位点。