传统化石能源的加速消耗随之带来的是能源的短缺和环境的污染问题,促使世界范围内研究者们的研究重点转移向了开发可再生循环利用的新型清洁能源上。太阳能作为清洁可再生能源逐渐进入了研究者们的视线。利用半导体光催化技术将太阳能转化为化学能被视为解决能源和环境问题最有效的策略之一。高效的光催化剂应具有较宽的可见光吸收范围、较低的光生电子-空穴对的复合率以及较高的光生载流子的分离和迁移率。为此众多研究者们付出了相当大的努力,使得高效的光催化剂的设计在过去的发展历程中取得了优异的成果,但是还远达不到工业化、商业化和实用化的要求。随着纳米技术的发展,将光催化材料纳米结构化是提高光催化效率的有效手段之一。金属-半导体纳米复合材料的出现被广大研究学者所关注。与单纯的半导体光催化剂相比,纳米复合光催化剂具有更宽的光吸收范围且组合而成的异质结能够改善光生电子-空穴对复合率。另外,纳米复合材料的组分、结构和形貌与其光催化性质息息相关,可以通过调控光催化剂的组分与形貌研制在可见光条件下具有高效的转换太阳能能力的光催化剂。本文基于金属-半导体复合纳米结构的设计和制备及其光催化性能的研究,通过水热法、原位生长法和热蒸汽冷凝法构筑了一系列结构新颖且性能优异的光催化材料。并对材料的结构、形貌、成分和光催化性能进行了测试和分析,具体研究内容如下:（1）通过柠檬酸钠还原法制备出三种不同粒径的Au球纳米粒子,然后利用水热法成功合成了具有独特纳米结构的毛线团状Au@MoS₂核壳结构。接下来对其形貌、结构和光学性质进行了测试和表征。并通过降解罗丹明B溶液的实验对其光催化性能进行测试。（2）在毛线团状Au@MoS₂核壳结构的基础上,利用原位生长的方法在其壳层表面沉积可见光驱动的半导体材料CdS纳米粒子,构建Au@MoS₂-CdS三元复合结构光催化剂。并通过催化降解罗丹明B和亚甲基蓝溶液测试其光催化活性,经过对比实验得出Au@MoS₂-CdS三元结构比Au@MoS₂、CdS展示出更优异的光催化性能。另外,我们对其光催化机理进行了探讨分析。（3）利用晶种生长法制备了不同长径比的Au纳米棒（NRs）,通过加入不同反应物的浓度可以调节其长径比,并对其进行了形貌和光学性质的研究。探索了不同长径比对其纵向吸收峰的影响。为下一步制备核壳结构提供了很好的基础。（4）使用水热法在AuNRs上包覆MoS₂壳层构建AuNRs@MoS₂核壳结构,并研究了其形貌、结构和光学性质。AuNRs@MoS₂核壳结构吸收光谱范围的拓宽使得其展现出比单组分AuNRs和MoS₂更优异的光吸收能力。通过降解罗丹明B溶液的实验研究了长径比为3.2的AuNRs为核,以MoS₂为壳的AuNRs@MoS₂核壳结构的光催化性能。