随着地球人口的急剧增加和社会的快速发展,能源危机和环境污染对人类赖以生存的地球造成了巨大的威胁。氢能作为一种高效且清洁的能源,受到全世界的广泛关注,各种制氢技术已经成为当今科学研究的前沿与热点。光催化制氢被科研学者认为是绿色环保的制氢技术。但是,有很多因素会使光催化效率不理想,例如,半导体材料的吸光范围窄、吸光性能差、催化活性位点少、光生电子和空穴复合等问题。所以,研究者们分别采取了拓宽材料的吸光范围、负载助催化剂和构筑异质结等策略解决上述问题。ZnO和ZnS在紫外光和可见光区对光都有吸收性,并且原料易得、合成方法简便,在光催化制氢领域具有较大的应用潜力。本论文主要以ZnO和ZnS为研究对象,合成不同形貌和晶型的ZnS、核-壳异质结构的ZnO@ZnS纳米棒以及Pt/ZnO@ZnS核-壳纳米棒,研究其形貌、晶体结构、异质结构以及助催化剂对产氢性能的影响,还探究了催化剂的光学性质、电化学性质和产氢机理。主要研究内容如下:1.多型纤锌矿-nH ZnS（n=2,8）光催化产氢性能研究采用水热法/溶剂热法,分别合成了三种形貌两种晶型的ZnS（2H和8H）单组分光催化剂,并研究了晶型和形貌对光催化产H2活性的影响。实验结果表明,8H-ZnS空心纳米球具有最强的吸光性,在光催化反应中,此材料的空心多型结构协同促进了光生载流子的分离与迁移,进而提高催化性能。在模拟太阳光照射下,采用 0.25 mol L-1Na2SO3 和 0.35 mol L-1 Na2S 作为牺牲试剂,8H-ZnS 空心纳米球的光催化产氢速率（10.35 mmol g-1 h-1）分别为2H-ZnS纳米片的7.4倍,2H-ZnS纳米线的10.8倍。此外,对这三种材料进行荧光光谱（PL）测试,8H-ZnS空心纳米球的峰强度最弱,表明它可以有效地抑制光生电子和空穴对的复合,从而提高光催化剂的产氢活性。2.核-壳结构ZnO@ZnS纳米棒的构建及其光催化产氢性能研究首先通过水热法合成了 ZnO纳米棒,再通过阴离子交换法,采用硫代乙酰胺将ZnO纳米棒外壳硫化,构筑ZnO@ZnS核-壳异质纳米棒。实验结果表明,ZnO@ZnS核-壳纳米棒所形成的异质结,可以有效缩短光生电子迁移到催化剂表面的距离,进一步提高光生电子和空穴对的分离效率,对应于高的光催化产氢性能。与单相ZnO纳米棒相比,ZnO@ZnS（1:1）核-壳纳米棒的光电流响应表现很强,这一结果对应于高的光催化产氢活性,此材料的光催化产氢速率达到了 2.4 mmolg-1 h-1。此复合光催化剂的高效产氢是由于两者半导体之间异质结的形成和吸光性的增强,并通过电化学测试分析了光催化产氢的机理。3.纳米Pt助催化剂提升ZnO@ZnS核-壳纳米棒光催化产氢性能研究采用光沉积方法,将Pt纳米颗粒负载在ZnO@ZnS核-壳纳米棒表面上,制备出了 Pt/ZnO@ZnS核-壳纳米棒。调控Pt与ZnO@ZnS的最佳质量比,并探究不同质量的Pt纳米颗粒对光催化剂的产氢气性能影响。实验结果表明,当贵金属Pt的负载量占比为主体光催化剂的2%时（ZnO@ZnS/Pt-2）,光催化产H2性能是最高的（4.52 mmol g-1 h-1）,大约是未负载Pt纳米颗粒的ZnO@ZnS核-壳纳米棒的1.8倍。在此复合材料中,贵金属Pt纳米颗粒作为活性中心捕获光生电子与H+发生还原反应产生H2。