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随着能源紧缺和环境问题的日趋严峻,人们迫切需要寻求环境友好的新型能源来解决上述问题。自从1972年Fujishima（藤岛）和Honda（本田）首次发现使用紫外光照射n型半导体TiO2光电阳极可以催化分解水的现象以来,太阳光激发下的光催化分解水制备可再生的氢能吸引了广泛关注。近年来,研究人员报道了利用化合物半导体CuIn S2制备氢气。CuIn S2为直接带隙p型半导体材料,其禁带宽度为1.5 e V,光吸收系数达到104 cm-1,相比较TiO2能够大幅度拓宽太阳光光谱的吸收范围,是一种理想的光催化制氢材料。然而,CuInS2光催化制氢的效率还较低,提高其制氢效率成为当前研究重点。本论文提出一种新的提高CuInS2制氢转换效率的方法,其思路基于利用n型半导体与p型CuInS2半导体材料之间形成pn异质结构,这种方法可以有效实现对CuInS2微粒表面的性质剪裁,提高CuInS2的稳定性与分散性。本论文以p型黄铜矿CuInS2光催化活性的研究为基础,合成了具有pn结异质结构的CuInS2纳米材料并进行光解水制氢性能的研究,探索了优化CuInS2结构,减少表面复合,提高制氢性能的方法。主要内容如下:1.热注入法制备纳米级CuInS2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结材料与制氢性能研究。本章节中,以油胺作为溶剂和配体,采用热注入法合成了n型二元硫化物（CdS、Zn S、In2S3）修饰p型黄铜矿CuIn S2纳米晶的异质结构光催化剂。通过XRD（X-ray diffraction）、Raman、HRTEM（High-resolution transmission electron microscopy）表征了其异质结构成核的结构特征,具有较好的结晶性;UV-Vis结果表明异质结构的吸收限发生不同程度的蓝移,拓宽了光谱吸收范围;同时比较了不同化合物修饰CuIn S2形成的异质结构纳米晶光催化剂的光催化制氢性能,结果显示,CuInS2/ZnS光催化剂具有最佳的产氢效果,最高效率达到了19.20μmol·g-1·h-1,计算所得量子效率为0.35%。其中,pn异质结构促进了电子和空穴的有效分离和转移是其相比纯相CuInS2效率增加的主要原因。2.机械化学法制备微纳米级CuInS2/TiO2异质结材料与制氢性能研究。相比较热注入法,机械化学法通过粉碎、研磨和压缩等转化为机械能,固态反应下瞬间放热产生物理/化学变化生成目标产物,具有高能效、高产出、周期短等优点。本章节使用机械化学法研磨化学计量比的Cu、In、S单质,合成了微纳米级别的CuInS2,通过XRD、Raman、HRTEM表征,结果表明微纳米晶具有很高的结晶度;UV-Vis结果表明产物具有较好的可见光吸收性能。在此基础上,采用机械球磨加水解钛源的方法对微纳米晶CuInS2表面进行n型TiO2修饰,并对其进行了制氢性能的测试,结果发现当双（乙酰丙酮基）二异丙基钛酸酯（简称TDAA）作为钛源时,异质结构的制氢效果相比纯相微纳米晶CuInS2有明显的增加。本论文通过n型半导体与p型CuInS2半导体材料之间构建pn异质结构,有效实现对CuInS2微粒表面的性质剪裁,为进一步提高CuInS2材料的制氢转换效率提供了实验基础和理论支持。