随着社会的发展,人类对能源的需求越来越旺盛,而当前的化石能源日趋枯竭,因此有必要研究开发和利用新型能源,使人类社会可持续发展。半导体光催化材料可以利用太阳光的能量将有机污染物分解或者纯水催化裂解产生氢能源,满足人类生活的需要。所以,开发高性能的半导体光催化材料对人类未来的发展极具意义。ReS2是一种对可见光有强烈吸收的二维材料,无论单层还是多层都是直接带隙,带隙值1.6～1.7 eV。ReS2具有高的载流子迁移率、比较强的表面活性和多的活性位点。理论研究认为二维ReS2从单层到多层都具有适宜解水的能带位置,但实验上,围绕ReS2二维材料开展光催化研究极为有限,开发研制基于二维ReS2基的光催化剂,具有科学价值和应用研究的双重意义。本论文首先利用液相剥离法制备了二维ReS2,将其与一维纳米棒CdS相复合,制备了 ReS2包覆CdS的ReS2/CdS异质结构。此异质结表现出极为优异的光催化性能,在300W氙灯(420 nm截止滤光片)下,产氢速率高达81 mmolh-1g-1,是纯CdS的40倍。在535 nm的单色光源下,其量子效率高达34.7%。在目前已报道的CdS基光催化材料中,性能处于领先水平。ReS2/CdS异质结的形成,一方面增多了光生载流子的数目,另一方面,大大提高了光生电荷的分离效率,从而极大的提升了光催化活性。此外,我们用水热法制备了TiO2纳米棒阵列薄膜,并将液相剥离法制备的ReS2材料滴涂在纳米棒TiO2阵列上,形成ReS2/TiO2异质结,研究了 ReS2/TiO2光电极的光电催化活性。实验表明,在与ReS2复合后,复合光电极的光电流达到了 1.5 mA/cm2,性能是纯TiO2纳米棒阵列的50倍。与此同时,采用同样方法制备了 MoS2/TiO2光电极,比较研究了 ReS2/TiO2与MoS2/TiO2光电极电化学性能的性能差异及其产生的原因。