随着能源危机和环境污染问题的日益突出，寻找绿色、可再生的新能源替代化石能源日益迫切。氢能源作为一种清洁可循环的能源吸引了人们的关注，而利用半导体材料作为光电极来光电裂解水制备氢能源被广泛研究，因为半导体本身有着特殊的物理性质——在光照下会激发出电子空穴对。激发出来的电子空穴对会与水发生氧化还原反应，最终得到氢气和氧气，通过半导体制备氢能源廉价，高效，稳定并且在反应过程中半导体不会产生二次污染物。　　在众多半导体光电极材料中氧化锌(ZnO)拥有高效的电子迁移效率和电子转移效率，环境兼容性好，价格低廉、无毒等性质，成为了光电催化领域广泛研究的材料。但是ZnO本身是宽带隙的半导体，只能响应紫外区域的光，知道紫外光只占太阳光的5％，大大限制了ZnO的应用。除此之外，ZnO不仅表面的缺陷会成为电子空穴的愈合中心，而且本身光照产生的空穴使导致其阳极腐蚀，这些缺点使ZnO商业化利用受阻。　　针对ZnO存在的缺陷以及光电化学目前研究的现状，选择以ZnO为基底，采用表面修饰其他材料的方式开展了一系列的工作，以提高ZnO光电裂解水的活性以及稳定性。具体内容如下:　　一、利用水热的方法在P型硅片(Si)上制备了n型ZnO纳米阵列，并通过水浴还原自组装的方式在纳米阵列表面沉积纳米金(Au)颗粒，并对此三元异质结的光电化学性能做了研究。研究结果表明，这样一个三元结构在p-n异质结以及Au纳米颗粒的等离共振的协同作用下，不仅拓宽了对太阳光的吸收范围，而且促进了光生电子空穴的分离与迁移，最终光电催化性能显著提高。　　二、利用水热的方法在FTO导电玻璃上生长ZnO纳米棒阵列，然后用油浴的方法制备了多带吸收的碳量子点(CDs)，通过旋涂的方法在纳米棒的表面均匀附着CDs，并对其光电化学性能进行了研究。研究结果表明，CDs展现了一个多带吸收性能，这是由其表面态导致的，表明CDs是一个很好的光敏材料，在将其负载到ZnO上后，相比单纯的ZnO，复合结构在可见光区域展现了很好的光电性能。