氨（NH₃）合成是所有生命和许多工业过程的基础,经典Haber-Bosch合成NH₃过程被称为20世纪最有影响力的发明之一,但是高昂的运行成本,复杂的反应条件,相对较低的反应产率,带来了大量的能源消耗。利用可持续能源-光能进行氮气（N₂）还原是现代氮化学领域研究面临的重要挑战。然而,传统的光催化材料大部分只能被紫外光激发且产生的光生载流子极易复合,极大的限制了其应用。此外,由于N₂分子中的N≡N键的超高键能(940.95 k J mol^-1)而产生的稳定性,N₂分子的有效活化是驱动N₂还原的必要条件。因此,如何提高光催化还原反应效率以及揭示N₂分子在材料表面的活化方式仍是目前面临的巨大挑战。针对该科学问题,本论文以三元硫属基纳米材料为研究对象,构建了两种三元硫属基纳米材料Ag In S₂/MXene和Mo_1-xW_xS₂用于光催化合成NH₃反应,考察了所制备材料的光还原合成NH₃催化性能,借助原位红外光谱、量子化学计算等方法分析了光催化合成NH₃的反应过程,并对材料表界面电荷产生、分离、迁移过程,动力学行为及催化反应机制进行了深入的探讨。主要研究结果如下:（1）采用简单的水热法将具有可见光响应的Ag In S₂纳米颗粒,耦合新型的具有金属性的二维MXene（碳/氮化物）纳米片,制备出0D/2D Ag In S₂/MXene异质结。研究发现,在可见光照射下,0D Ag In S₂纳米颗粒作为电子供体,MXene（Ti₃C₂）超薄纳米片作为N₂化学吸附和电子转移的场所,形成具有较短的电荷传输距离和良好的界面电荷传输能力Z-scheme异质结。DFT研究表明,在Ti₃C₂纳米片的（001）晶面上,N₂分子在两端同时活化结构具有最大的吸附能(E_ad=-5.20 e V)。最佳条件下,利用可见光便可以实现光催化N₂合成NH₃(最大产率为38.8μmol g^-1_cat h^-1)。（2）为进一步提高活化效率,探索N₂吸附活化机制,制备出具有混合2H/1T晶相的Mo_1-xW_xS₂超薄合金纳米片。研究发现,在可见光照射下,具有2H/1T晶相比为1:1的Mo_1-xW_xS₂超薄合金纳米片合成NH₃产率为111μmol g^-1_cat h^-1,利用DFT计算和原位N₂吸附XANES技术,发现W掺杂可以在晶体界面上引起配位化学结构和吸附行为的改变,导致N₂分子在材料表面产生最大吸附能（-2.05e V）,同时引起W 5d轨道附近电子富集,这种极化吸附N₂分子的现象,促进了过渡金属中W的电子向N₂分子的转移,极大地提高了光催化效率。原位红外光谱分析发现,在反应过程中,随着NH₃的合成也伴随着可能的N₂H_y中间物种生成。