人们对于能源的需求量日益增长,而传统能源的应用带来了大量的环境问题,与目前的可持续发展战略相矛盾,且不可再生能源中的化石燃料不断被消耗,因此开发清洁可再生能源是科学家研究的重点方向。氢能作为一种无污染、可持续发展的绿色能源,是未来清洁能源体系中重要的组成成分。而氢元素在大自然中广泛存在,找到切实可行的合成方法能有效缓解目前的能源危机及环境问题。MoS₂是一种带隙较窄的非贵金属材料,单独应用于光催化产氢活性不高,而TiO₂具有可调的形貌结构且无毒无污染特征,因此本文采用水热法制备了形貌均一、电子转移速率快的MoS₂/TiO₂复合半导体光催化剂,将其应用于光催化分解水产氢,研究了催化剂的产氢性能。研究结果表明:该催化剂具有尺寸大小均一的圆片状形貌,在模拟太阳光的照射下,随着MoS₂负载量的增加,产氢效果呈现了先增大后减小的趋势,制备的6.0%MoS₂/TiO₂产氢效果最佳,氢气的产生量达到837.307μmol/（g·h）,这是由于MoS₂与TiO₂的协同作用共同促进了产氢过程的进行。将MoS₂负载在由Ti-MOF（MIL-125）煅烧得到的TiO₂上,一方面拓宽了催化剂的可见光响应范围,光照后产生了更多的电子。另一方面MoS₂的加入能提供更多的产氢活性位点促进反应的进行。此外,TiO₂同时具有锐钛矿和金红石型结构,异质相结构也促进了电子的转移,实现了整体催化剂产氢效果的提升。为了进一步加强催化剂对可见光的响应,本文制备了结构新颖的MoS₂/CdS/g-C₃N₄光催化剂,并进行了光催化分解水产氢性能研究。结果显示:在可见光的照射下,CdS与g-C₃N₄的质量比为5:3时,CdS/g-C₃N₄的产氢效率最高,达到1097.04μmol/（g·h）。以质量比为5:3的CdS/g-C₃N₄为基础,负载不同质量的MoS₂,随着MoS₂负载量的增加,产氢效率呈现先增大后减少的趋势,其中,0.5%MoS₂/CdS/g-C₃N₄光催化活性最佳,达到了3446.25μmol/（g·h）,且催化剂的稳定性好,有助于循环使用。其原因是在形成异质结的基础上引入了助催化剂MoS₂,加快了电子的转移速率,减弱了CdS的光腐蚀现象,提高了催化剂的稳定性。综上所述,MoS₂复合催化剂能大幅度提升单独催化剂的光催化产氢效果,表现出优良的光催化活性。