全球性的能源短缺、愈演愈烈的环境污染以及气候问题,已经是这个世纪人类所面临的最具挑战性的问题。随着人类社会对于不可再生化石能源的依赖越来越重,安全洁净可再生的新型能源越来越被人类社会所急需。太阳能是最丰富的、取之不尽的清洁能源,利用高效的催化剂可以将太阳能转化为化学能,在催化水分解、催化污染物降解等方面极具潜在应用前景。但是目前常用光催化剂皆为贵金属,成本高昂,难以推广。非贵金属基光催化剂由于其价格低廉,储量丰富,且经过合理的设计和优化,在性能上能达到比肩Pt、Pd等贵金属催化剂的优点,获得了催化工业研究者的广泛关注。过渡金属硫化物由于其独特的电化学性质,在电子传输方面有独到的优势,但是普通的过渡金属硫化物的可见光响应范围很窄、光生电子-空穴对极易复合且量子产率低。故此,如何通过对料的选取、设计和调控来克服其缺点是光催化走向应用并发挥其社会价值的关键性问题。CdS是一种极优秀的半导体光催化剂,其能带间隙为2.5 eV,应用价值很高,但是其本身电子-空穴对的复合使其催化性质受到极大限制。因此,本文通过对过渡金属M(Fe、Co、Ni)硫族化合物的结构设计和调控,同时与CdS进行复合,形成CdS/MxSy复合光催化剂,其光催化性质得到极高提升,且能达到或超越Pt等贵金属的水平。本文的主要研究内容如下:1、以硫酸亚铁铵和硫脲为原料,利用三元溶剂水热法制备一维线型FexSy前驱体,然后于惰性气体氛围下高温退火,得到一维线型Fe7S8,通过与CdS QDs的复合,得到复合光催化剂并研究了其光催化水分解的性质。制备过程中的硫源种类、铁源与硫源的摩尔比、退火温度、产物形貌以及其与CdS QDs的质量比均对复合光催化剂的产氢性能产生较大影响。优化试验条件之后最佳催化性质为519.6 μmolh-1,优于同条件下的Pt的催化性质。2、以醋酸镍为原料,使用简单的高压水热法制备海胆状Ni3S2纳米材料,然后采用二次水热法,以葡萄糖为原料,制备成Ni3S2@C非贵金属助催化剂。该复合材料与CdS结合,成为新型高效光催化剂。经过对该催化剂的催化活性考察,其最优化性质为1164.7μmol h-l,远超同条件下Pt/CdS催化剂,其稳定性基本可以与Pt/CdS催化剂持平,经过12 h反应后只有9.7%的损失,Pt/CdS损失为9.4%。由于光催化过程中CdS的光腐蚀无法避免,可以充分认为该复合催化剂在达到甚至超越贵金属催化剂的同时,兼且具备极高的稳定性。