光催化技术因为其高效、环境友好等优点,在光解水析氢、废水处理、CO2还原等领域具有广泛的应用。其中,硫化锌（ZnS）作为半导体光催化剂家族的一员,具有高热稳定性、高电子迁移率、绿色环保和廉价易得等优点,在光催化领域具备很大的应用潜力。然而,单一的ZnS存在对可见光的利用不足和光生电子与空穴较易复合问题。为了解决上述问题,本文通过寻找与ZnS能带匹配的其他半导体材料,构建复合异质结构,实现光催化性能的显著增强。半导体复合策略是改善ZnS光催化性能的一种重要手段,因此本文围绕ZnS的复合改性开展一系列研究,首先是将类石墨氮化碳（g-C3N4）与ZnS材料进行原位复合,实现ZnS纳米球均匀负载于g-C3N4。异质结构在一定程度上延伸了ZnS对可见光的响应,其次g-C3N4的共轭结构加速了光生电子与空穴的迁移与分离。在模拟可见光条件下的光催化降解有机染料实验中,最佳复合比例为15%-C3N4/ZnS,降解率达到96%。通过密度泛函理论计算验证了g-C3N4对ZnS缺陷的改良。通过实验与密度泛函理论计算两方面对异质结构的光催化机理进行了阐释。随后在g-C3N4/ZnS的基础上,通过控制竞争原理,将ZnS/ZnO共同结晶到g-C3N4的片层结构上。得益于Z型异质结构独特的迁移机制,光生电子和空穴被有效地分离。三元催化剂保持了较高的氧化还原电位,从而实现了高效的光催化染料降解。通过密度泛函理论,验证了异质结的电子性质以及光催化机理。此外,实验还探究了不同反应条件对光催化的影响,结果发现最佳反应温度与反应时间分别为160℃和12 h。最后,选取窄带隙及高电子迁移的钨酸铋（Bi2WO6）作为改性材料,与ZnS构建异质结构,研究了不同比例下ZnS/Bi2WO6的结构与形貌,20%ωt及以下的ZnS复合不会改变Bi2WO6的花状结构,但偏高的复合浓度（30%ωt）破坏了Bi2WO6的花状结构。异质结在一定程度上改善了ZnS对可见光的响应,另外,Bi2WO6分层钙钛矿结构能加速光生电子与空穴的分离,因此,光催化实验结果显示最佳复合比例为20%-ZnS/Bi2WO6,并且在4次循环测试后仍具备较好的循环稳定性。本文通过密度泛函理论进一步研究了异质结的光催化机理。本文对ZnS与其它半导体光催化剂的制备与光催化性能做了一定研究,并且在理论与实验两方面对光催化机理进行了阐释。以上工作为ZnS复合纳米光催化材料的开发提供了一定思路及理论指导。