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探索开发清洁可持续能源以及新技术以解决日益严重的环境污染问题和能源消耗危机逐渐成为全球关注的焦点。以ZnO为代表的传统半导体光催化材料因其在环境治理和新能源领域有重要应用前景吸引了广泛的关注。然而,宽带隙（3.2 eV）和光生载流子快速复合而导致的弱可见光吸收和低量子效率严重制约了ZnO在光催化领域的实际应用。因此,合理地设计与制备具有较强可见光响应性能、高量子产率以及优异稳定性的半导体催化剂已成为当前世界光催化领域的热门研究之一。本论文通过电沉积、化学浴沉积、溶剂热、热缩聚等方法可控制备能带可调、具有良好可见光响应、高稳定性的ZnO基复合纳米阵列结构光阳极,并系统研究其光电化学性能。具体研究内容如下:（1）通过化学浴沉积和电沉积法制备了CdS、CdSe双壳层敏化、多孔分散的ZnO/CdS/CdSe纳米管阵列复合材料。该复合材料显示出优越的光电化学性能和污染物降解能力,主要可归因于以下三点的结合:1)ZnO,CdS,CdSe三者构成的type-II阶梯式的能带结构,2)CdS,CdSe对ZnO的共同敏化作用,3)多孔的纳米管结构,从而促进了光生电子-空穴对的有效分离与传输。（2）通过电沉积和化学浴沉积法制备了ZnO/Cu2O/CdS双p-n异质结构的纳米棒阵列复合材料。相比于ZnO和ZnO/Cu2O,ZnO/Cu2O/CdS显示出优异的光解水性能和污染物降解能力,主要是因为ZnO/Cu2O和Cu2O/CdS双p-n异质结能够提供足够大的空间电荷层以产生大量的载流子;同时,双p-n异质结的存在极大地促进了光生电子-空穴对的分离与转移,这是导致优异性能的主要原因。（3）通过电沉积和溶剂热法制备了p型BiOI纳米片修饰n型ZnO纳米棒阵列复合材料。这种p-n异质结构的复合材料在可见光照射下显示了优异的光电化学性能和污染物降解能力,主要归功于窄带隙的p型BiOI不仅仅充当吸收可见光的敏化剂,提升了电子向n型ZnO纳米棒阵列转移效率,而且ZnO纳米棒阵列提供了电子快速转移通道,能有效抑制电子-空穴对的复合,而BiOI独特的片层结构也增加了与污染物的接触面积。（4）通过电沉积和溶剂热法制备了BiOBr纳米片镶嵌的ZnO纳米棒阵列复合材料。相比于单一的ZnO和BiOBr,ZnO/BiOBr获得了增强的光解水性能和污染物降解能力,得益于两种半导体之间构建的异质结构既增加可见光吸收又加速光生电子-空穴对的分离。（5）通过电沉积和热缩聚法制备了类石墨烯g-C3N4修饰的ZnO纳米棒阵列复合材料。该复合材料获得了明显提高的光响应活性,这主要归功于具有可见光响应的片层结构的类石墨烯g-C3N4对ZnO纳米棒的修饰,提高光生-电子空穴对的分离与传输效率。