CdS因其优异的光电性质,是一种理想的光阳极材料,但是由于其价带主要由不稳定的S 3p轨道组成,作为光阳极应用于光电解水时易于发生光腐蚀,稳定性不佳,因此为CdS制备有效防止光腐蚀的包覆层是十分必要的。而目前制备防止光腐蚀包覆层的方法中或负载助催化剂提高空穴与电解液反应动力,避免空穴积累腐蚀半导体本身;或利用金属氧化物化学稳定性好的特点作为包覆层,使半导体与电解液的隔离避免半导体被电解液中氧化性中间产物腐蚀。前者可以提高阳极电流,但通常无法避免半导体与电解液接触进一步提高;后者可将半导体与电解液有效隔离但无法大幅提高阳极电流。如何制备既可提高阳极电流又能实现物理隔离的包覆层是一个值得探究的问题。本文通过气相阳离子交换法,以CdS纳米片阵列为模板,原位合成了CdS纳米片的包覆层,制备了CdS@CdIn₂S₄纳米片阵列,将其作为光阳极应用于光电产氢;通过瞬态光电流谱、开路电压衰减谱、电化学阻抗谱、X射线光电子谱等分析方法方法探讨了CdS/CdIn₂S₄这一半导体/包覆层体系在光电产氢领域的优势及其优势来源。主要成果如下:1、通过气相阳离子交换法成功制备了CdS@CdIn₂S₄纳米片阵列,将其作为光电产氢光阳极,获得了牺牲剂条件下5.5 mA/cm²（0V vs Ag/AgCl）的光电流和10h后保持78%初始光电流的稳定性,是目前报道中CdS/包覆层体系光阳极中光电流和稳定性同时达到最优的体系。2、对CdS@CdIn₂S₄纳米片阵列光电产氢性能的提高做了定性和定量的分析,证实CdIn₂S₄包覆层确实与CdS能够形成Ⅱ型半导体异质结促进载流子分离、提高空穴注入率、提高光阳极的载流子迁移率,从而提高其光电产氢性能。