利用太阳能将水转化为氢燃料是解决能源危机和环境问题的一种理想途径。CdS因其具有较窄的禁带宽度和良好的可见光响应能力,在光催化研究领域中备受关注。但CdS在光反应过程中容易发生光生电子和空穴对的复合和光腐蚀问题,严重影响了光催化剂的性能。为解决上述问题,本文通过对CdS进行形貌调控和构筑CdS基复合材料,以提高CdS的催化活性和稳定性。为此,本论文制备了CdS-DETA@CoP、CdS@Ni2P@C和ZnCdS-CoP,采用多种表征手段分析了光催化剂的形貌结构、元素组成、能带位置、光电性能等,并探讨了复合光催化剂在可见光下的反应机理。采用ZIF-67为前驱体,首先经过直接磷化反应制备层状结构的CoP助催化剂,然后通过水热法在CoP表面生长CdS-DETA纳米片制备CdS-DETA@CoP复合催化剂,并考察了CdS-DETA@CoP在可见光照射下的产氢性能。通过SEM、TEM、XRD和XPS等表征分析了光催化剂的微观结构和几何形貌,发现在层状结构的CoP表面均匀生长CdS-DETA纳米片。利用PL荧光、电化学阻抗、瞬时光电流分析了光催化剂的光电性能,发现CoP能够降低CdS的阻抗值和增强光生载流子的密度;同时,将CdS的禁带宽度由2.25 e V降至1.44 e V,增强了可见光的利用效率。CdS-DETA@CoP催化剂的最佳产氢速率为48.76 mmol g-1 h-1,是CdS-DETA产氢速率的46倍。通过光解水产氢机理分析,表明CoP能够改变CdS的能级结构,从而抑制光生电荷的复合,提升光催化剂的性能。以Ni-MOF为前驱体,经过高温碳化得到MOF衍生物Ni@C,进一步通过热磷化反应得到Ni2P@C,最后通过溶剂热法在Ni2P@C表面原位生长CdS纳米线,合成CdS@Ni2P@C复合光催化剂。BET分析结果表明,采用Ni2P@C作为助催化剂能够显著提升催化剂的比表面积。结合紫外漫反射和带隙图谱分析,发现光吸收边界由纯CdS的510 nm降为500 nm,禁带宽度由2.34 e V降为1.05 e V,从而增强了光催化剂的可见光响应能力。CdS@Ni2P@C的最佳产氢速率为21.56mmol g-1 h-1,是CdS产氢速率的26倍,在长时间可见光的照射下CdS@Ni2P@C具有更优异的析氢稳定性。Ni2P@C与CdS之间的协同作用促进了光生电子与空穴分离,提升了光催化剂的活性和稳定性。通过水热法制备了ZnCdS,然后在其表面生长CoP纳米颗粒制备ZnCdS-CoP复合催化剂。分析表明,CoP助催化剂能将ZnCdS的带隙从1.98 e V降到0.65 e V,增强了光催化剂的可见光响应能力。考察了助催化剂的负载量对光催化产氢速率的影响,发现助催化剂负载量为20 wt%时ZnCdS-CoP的产氢速率为72.71 mmol g-1 h-1,表观量子产率达到32.8%,产氢速率是ZnCdS的28倍,说明ZnCdS与助催化剂之间优异的协同作用能够加速可见光析氢速率。