光催化产氢已被认为是实现太阳能转化的一条十分有前景的途径。近年来,光催化制氢的纳米材料层出不穷,其中过渡金属硫族化合物（TMCs）因其良好的光捕获能力和能级匹配优势而引起了人们的极大兴趣。尽管已有许多研究进展,但光稳定性差和电荷传输动力学慢阻碍了TMCs的高速发展。本研究工作基于静电自组装,原位相自转变,层层自组装等方法,开发出两种绿色且高效的核-壳纳米结构,逐步构建了高效的级联电荷传输通道,大幅提升了光催化产氢效率。1、本文选择硫化镉纳米线（CdS NWs）作为最典型的TMC,系统地探索了如何通过原位相自转变和界面工程逐步构建高效的级联电荷转移通道。首先,通过阴离子交换触发CdSe在CdS NWs表面上的部分原位相自转变形成CdS@CdSe核-壳纳米结构,随后与带负电的Mo S2量子点（QDs）进行静电自组装,制备得到CdS@CdSe-Mo S2 QDs三元核-壳异质结构。更重要的是,CdS@CdSe-Mo S2在可见光照射下表现出明显增强的光催化产氢性能,这是由于其形成了独特的级联电荷传输通道,该传输路径是由超薄的CdSe纳米层紧密包裹和精确的Mo S2QDs修饰而形成的。2、在上一个工作的基础上,我们在CdS NWs基底上同时构筑了定向的载流子迁移通道,并利用层层自组装进一步优化了Mo S2 QDs与TMC界面的电荷转移途径。我们选择一维（1D）CdS NWs作为TMC基质,并使用带负电的Mo S2QDs和带正电的支链聚乙烯亚胺（BPEI）作为层层自组装（Lb L）单元,其中Mo S2QDs和超薄BPEI层交替沉积在CdS NWs上,构建了[CdS@（BPEI/Mo S2QDs）n]多层异质结构。在这种多层异质结构中,Mo S2QDs组分在高效俘获电子中起着至关重要的作用,而超薄BPEI层作为高效的空穴传输层,协同产生双电荷传输通道,从而分别加速电子和空穴的单向流动。而且,在最外层BPEI层上选择性地配位多种过渡金属离子(Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+)均可以改善界面电子传输动力学,显著增强纳米复合材料的光催化制氢性能。本体系基于原位相自转变,静电自组装,层层自组装等策略成功制备了CdS@CdSe-Mo S2 QDs三元核-壳异质结构和CdS@（Cu L-B/M）4多层核-壳结构光催化材料,实现了光生载流子电荷迁移的精确调控,提升了太阳能向氢能转换的效率。