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光催化技术是解决环境污染和能源危机的有效途径之一。本论文采用绿色化学合成技术,简便地制备了一系列CdS微纳结构光催化材料,考察了CdS微纳米晶体的形核生长机制,评价了CdS微纳分级结构和CdS/g-C3N4复合核壳结构增强CdS光催化降解模拟染料废水的性能。主要研究内容如下:（1）采用电沉积-溶剂热两步法制备了Cu基CdS纳米线分级结构薄膜。用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis-DRS）等对薄膜进行表征,探讨了Cu基CdS纳米线的成核生长机制。结果显示:Cu基Cd微米片阵列与其表面生长的针状CdS纳米线,构筑形成了多孔道的分级结构薄膜,改变溶剂热的时间、温度及硫源浓度,CdS纳米线尺寸呈规律性变化。Cu基CdS薄膜具有较好的光催化活性和稳定性,经5次光催化循环,罗丹明B（RhB）降解率仍达78.2%。（2）先采用超声法将g-C3N4剥离呈片状,再用水热法在g-C3N4原位上生长CdS纳米片,形成CdS/g-C3N4分级结构。结果表明:CdS形貌发生明显改变,纯CdS呈一维枝状纳米棒,而CdS/g-C3N4中呈二维纳米片,这些CdS纳米片穿插在g-C3N4的层与层之间,CdS的穿插对g-C3N4进行了有效剥离,形成了三维分级结构,避免了CdS的团聚。与纯CdS相比,CdS/g-C3N4的比表面积增大了38.7倍。以RhB染液为降解模型,以CdS、g-C3N4和CdS/g-C3N4为光催化剂,经可见光照（500 W氙灯）2 h,RhB的降解率分别为56.3%、33.4%和95.6%,g-C3N4明显增强了CdS的可见光催化活性。其原因是由于CdS/g-C3N4具有更大的比表面积,能提供更多的光反应活性位点;CdS与g-C3N4形成异质结构有利于光生载流子的分离和迁移,提高了催化活性。重复使用3次,CdS/g-C3N4光催化活性、形貌结构、光学性能基本不变,表现出良好的光稳定性。（3）采用水热法,在乙二胺和EDTA-2Na作用下,成功制备了CdS@g-C3N4复合核壳纳米球结构,并探讨了CdS@g-C3N4核壳纳米球的生长机理。结果显示:CdS@g-C3N4复合核壳纳米球的比表面积是纯CdS的21.0倍,具有良好的光催化活性和光稳定性。当反应条件为180℃、4 h、CdS与g-C3N4质量比为1.9:1时,CdS@g-C3N4的可见光催化性能最好,对RhB的降解率达95.2%,明显高于纯CdS。重复使用3次,结构及性能基本不变。CdS@g-C3N4核壳结构能有效抑制CdS团聚;同时加速了空穴离开CdS价带的迁移速度,避免了光腐蚀。此外,形成的p-π共轭效应也有利于光生电子-空穴对的迁移,提高了光催化活性和稳定性。