目前能源短缺和环境污染的问题越来越严重,光催化产氢技术可以将太阳能转变成价值更高的氢能源,可有效解决这两大难题。硫化镉（Cd S）作为研究最广泛的光催化半导体材料之一,其光生电子和空穴易复合和光腐蚀现象限制了其在光催化产氢方面的应用。所以通过经济有效、环境友好的方法对其进行修饰加速Cd S的应用显得尤为关键。本文从生物质材料的角度出发,用不同的生物质碳化方法和不同的复合方法对Cd S进行修饰,归纳如下:首先通过高温裂解和化学活化法将开心果壳进行碳化,碳化的果壳为含有介孔的块状结构,然后通过水热法制备了不同质量分数的碳化果壳/硫化镉（CP/Cd S）复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射图和紫外可见漫反射光谱对复合材料的形貌和性能进行表征。结果显示,合成出的纯Cd S为500 nm左右的纳米球,加入碳化果壳虽然没有改变Cd S的尺寸,但是可以作为Cd S的沉积点,一定程度上避免了Cd S的聚集,提高了其分散程度。并且还导致Cd S的吸收带边红移至584 nm,从而提升了Cd S的光催化产氢速率。然后选用不同的硫源和镉源以及不同的生物质材料通过一步水热制备了不同质量分数碳化树叶/硫化镉（CL/Cd S）复合材料。表征结果显示此方法合成的Cd S为纳米棒结构,碳化树叶以碳的形式简单附着在纳米棒上,并且复合材料并有着更小的禁带宽度和更大的比表面积。5%CF/Cd S的产氢速率最大,达到了5.71 mmol/h/g,约为纯Cd S（3.27 mmol/h/g）的1.77倍。通过EIS、瞬时光电流以及PL光谱解释了复合材料的光催化产氢机理。最后用了细菌纤维素（BC）来修饰Cd S,制备了BC/Cd S,同时还添加了Mo S2助催化剂,通过两部水热法制备了三元复合物BC-Mo S2/Cd S,并研究了不同质量分数的BC-Mo S2/Cd S的产氢速率。表征结果显示,Mo S2在三维结构的BC上原位生长,沉积Cd S以后尺寸没有太大改变但是比表面积和禁带宽度有了改善。光催化产氢实验显示,三元复合材料比纯Cd S以及二元复合材料的产氢速率都要高,10%BC-Mo S2/Cd S的产氢速率达到了20.02 mmol/h/g,是纯Cd S的17.71倍,是10%BC/Cd S的12.43倍,是10%Mo S2/Cd S的2.84倍,也具有更好的光稳定性和更高的表观量子效率（56.29%）。光电化学实验显示,三元复合材料具有更大的光电流密度和更小的电子转移的阻抗,PL光谱显示三元复合材料的光生电子与空穴复合效率也较低,这些表征很好地解释了三元复合材料产氢高的原因。