能源短缺以及环境污染问题是目前亟待解决的全球性危机。利用太阳能光解水制备清洁、廉价的能源,如氢气、氧气等,是解决能源及环境问题的理想途径之一。但是,目前大部分的光催化剂在贵金属助催化剂或牺牲剂的辅助下才能实现高效光解水反应,极大地提高了光解水制备能源的工业化成本,所以,寻找廉价、稳定、高效的半导体光催化剂是实现光解水技术的关键。过渡双金属氧化物具有合适的带隙,较好的宽光谱响应,表现出良好的光催化特性。然而,目前大多数的过渡双金属氧化物都存在光生电子-空穴对分离速率慢、复合速率快等问题,从而限制了其光催化性能。碳点（CDs）因其具有可调节的带隙、出色的光捕获能力和电子存储等特性,在催化等研究领域应用广泛。本论文设计并合成了三种CDs修饰的过渡双金属氧化物,对其进行了一系列结构表征和光解水性能测试,通过瞬态光电压（TPV）测试,研究了三种复合催化剂的光生电荷提取过程和界面电荷转移动力学,并探究了其光解水的反应机制,拓展了它们在光催化领域的应用。本论文的相关工作,一方面为构筑基于双金属氧化物的复合催化剂提供了新的思路;另一方面为阐明CDs在光催化领域的作用机制提供了重要解释。研究工作主要包括以下三点:（1）通过简单的溶剂热法将CDs与Bi2WO6复合,获得了CDs/Bi2WO6复合光催化剂。在可见光、无牺牲剂的条件下,当复合物中CDs的最优浓度为0.03 gCDs/gcatalyst 时,CDs/Bi2WO6 的析氢速率为 0.28 μmolh-1,析氧速率为 0.12 μmol h-1,化学计量比约为2:1。实验结果分析表明,在可见光照射下,CDs产生的光生电势与Bi2WO6级联,满足了光解水带隙的要求,使得该复合催化剂表现出了较好的光催化活性。同时,CDs明显提升了催化剂的光生载流子转移、分离效率,从而提高了催化剂的催化活性。（2）采用煅烧法将CDs与NiCo2O4进行复合,合成了具有良好光催化活性的CDs/NiCo2O4纳米复合材料。反应体系中,在常压、无添加牺牲剂的条件下,当CDs的负载量为5 wt.%时,该复合催化剂的光解水性能最佳。5 wt.%CDs/NiCo2O4复合材料的产氢和产氧速率分别为62和29 μmolh-1 g-1,约为单组分NiCo2O4的4倍。实验结果分析表明,在CDs/NiCo2O4复合材料中,CDs和NiCo2O4分别作为光解水还原反应和氧化反应的活性位点,CDs的引入极大地促进了光生电荷的转移速率,增加了电子衰减时间,提升了表面有效电子浓度。同时,CDs的电子存储特性大大降低了 NiCo2O4快速的光生载流子复合速率,从而显著提高了 NiCo2O4的光催化分解水活性。（3）采用简单的煅烧法一步合成了CDs修饰的ZnFe2O4光催化剂,并将其用于可见光条件下完全分解水。在反应体系中没有任何外加偏压或添加牺牲剂的条件下,最佳样品3 wt.%CDs/ZnFe2O4复合材料的产氢速率为16 μmolh-1g-1,产氧速率为7.8 μmolh-1g-1,具有较高的光催化分解水活性。且经过6次光催化循环稳定性测试后仍保持良好的稳定性。实验结果表明,在CDs加入后,最大电荷提取速率和最大电荷提取量明显提升,并且电子衰减时间也显著增加,进一步证明了 CDs在光催化过程中的电子存储作用。CDs/ZnFe2O4复合材料中,CDs的引入提升了电荷的转移和分离效率,从而提高了催化剂的光催化水分解活性。