目前,化石燃料燃烧所带来的能源危机与环境污染问题是当今世界面临的两大重要问题,而利用太阳能光解水制氢和降解水体中的有机污染物被认为是解决上述问题的最有效途径之一。因此,许多研究工作致力于光催化分解水制氢和光催化降解有机污染物,然而传统的光催化材料,如TiO2、ZnO和ZnS等都是宽禁带的半导体材料,只能响应紫外光,所以研究和开发响应可见光的半导体光催化剂是目前函待解决的技术问题。CdS是典型的ⅡB一ⅥA族半导体材料,由于CdS本身具有可见光响应和带隙能小等优点,其优越的光催化性能已引起国内外科学家们的广泛关注,成为研究的热点。但是,CdS中的S2-离子容易被光激发产生的空穴氧化而发生光腐蚀现象,同时,在光的照射下,产生的光生载流子容易复合使其量子效率降低,这严重的限制了它的应用,因此,需要对CdS光催化剂进行改性,基于以上分析,本文以CdS为研究主线,通过和其他材料复合对CdS进行改性,并对其复合材料进行了光催化性能研究,主要研究工作如下:(一)通过化学沉淀的方法将天然高分子羽毛角蛋白(FK)和CdS材料复合,形成FK/CdS复合材料,实验证明,在可见光的照射下,FK/CdS复合材料的光催化降解罗丹明B效率大为提高。这是因为在合成的过程中,还原羽毛角蛋白中的巯基(-SH)对金属Cd2+具有较强的络合能力,可以抑制CdS颗粒的生长,减小CdS颗粒的尺寸,同时,在光催化反应过程中,羽毛角蛋白和罗丹明B分子之间具有相似相亲的原理,使得更多的罗丹明B分子吸附在催化剂的表面,提高光催化降解效率。另外,还原羽毛角蛋白中的巯基(-SH)上有孤对电子,可以和CdS价带上的空穴反应,抑制CdS光生电子和空穴的复合,也可以防止CdS光腐蚀现象的发生,在高效的光催化降解过程中起到了重要作用。(二)采用简单的共沉淀结合老化的方法制备了一系列碳球(CSs)和CdS的复合材料。结果表明,在光催化剂CSs/CdS中,由于碳球表面具有多种活性官能团,不仅可以作为金属Cd2+的络合剂,在合成CdS的过程中缓慢释放Cd2+离子,抑制CdS颗粒的团聚,为光催化反应提供更多的反应活性位。同时碳球也具有传输电子的能力,可以有效的分开CdS的光生电子与空穴对,从而提高了CdS的光催化产氢效率。