随着化石燃料的逐渐枯竭以及它们消耗带来的环境污染，氢气作为一种理想的清洁替代能源日益受到人们关注。利用太阳能光催化降解污染物协同制氢，为缓解能源危机和解决环境问题提供了一条新的途径。作为光催化技术的关键，研制具有可见光响应且高效稳定的光催化材料是本课题的一个重点。本文利用电化学阳极氧化和阴极还原法成功制备CdS/TiO2纳米管电极，并将其用于光催化处理污染物协同产氢研究，取得了一定效果。 利用阳极氧化和阴极还原制备的CdS/TiO2纳米管电极是CdS纳米颗粒和TiO2纳米管阵列的复合体。TiO2纳米管阵列包括纳米管层／阻挡层／基底钛三层结构，纳米管管径为80～100nm，管长约为550nm，550℃热处理后为锐钛矿和金红石的混合晶型；CdS颗粒大小为50nm左右，450℃热处理后为立方相和六方相的混合晶型。 CdS／TiO2纳米管的吸收带边波长较TiO2纳米管产生明显“红移”，吸收边波长拓展到550nm的可见光区。CdS/TiO2纳米管的平均光电流密度约为424.9gA/c㎡，其光电转换效率Eeff约为2.68％。 以氙灯为光源，0.1mol／L Na2S溶液作为电子给体，CdS/TiO2纳米管2小时光催化产氢1.23ml；同时考察了CdS/TiO2纳米管的光电协同产氢效应，通过优化槽电压、pH值和Na2S浓度等影响光电催化产氢的因素，CdS/TiO2纳米管2小时光电催化产氢量达30ml以上，表明CdS/TiO2纳米管具有良好的可见光释氢活性。经过5次光电催化产氢重复实验，CdS/TiO2纳米管仍具有产氢活性，说明催化材料具备一定稳定性。 以染料酸性橙Ⅱ和甲基橙作为电子给体，利用CdS／TiO2纳米管光电催化处理染料协同产氢，将处理污染物和制氢相结合。实验表明，作为电子给体的染料具有一定捕获空穴的能力，促进光生电子空穴分离，提高光电催化产氢效率。