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解决能源紧缺和环境污染问题的可能出路是发展清洁能源，利用太阳能光催化分解水制氢被认为是获得清洁能源的可能途径之一。光催化过程可分解为三个步骤，即光催化材料吸收光子产生电子-空穴对、电子-空穴的分离和扩散、电子空穴分别参加在光催化材料表面进行的还原氧化反应。本论文重点围绕提高光催化材料的光吸收及促进载流子的分离来开展工作，分别进行了氧化锌(ZnO)氮掺杂研究、锡酸锌(Zn2SnO4)氮掺杂可见光光催化材料制备以及CdS/Au/ZnO三相异质结纳米结构构建等工作。为了研究晶化对N掺杂的影响，通过非碱性溶液回流法制得半晶化ZnO纳米颗粒，对其进行氨气气氛热处理得到氮掺杂的ZnO纳米晶，而对预先晶化后的ZnO纳米颗粒进行同样的氨气气氛热处理，则不能实现氮掺杂。这些结果说明ZnO纳米颗粒的氮掺杂对ZnO本身的晶化度高度依赖，这是由于半晶化的ZnO颗粒表层存在大量缺陷和弱的Zn-O键，使得N取代O的掺杂变得容易，N掺杂量占O原子的3.4％。N掺杂ZnO具有了可见光吸收，其根源是靠近ZnO价带上方形成了N2p能级。相比于未掺杂的ZnO，氮掺杂ZnO在可见光下催化降解罗丹明B活性显著提高，但是不能可见光下催化产氢。 本研究通过水热法制备了平均尺寸为80、200 nm的两类八面体Zn2SnO4，对他们分别在氨气气氛下进行热处理，结果只是80 nm大小的Zn2SnO4晶体实现了氮掺杂。2小时的热处理使得N取代O掺杂比例为7.3％，是前面半晶化ZnO掺杂量的2.15倍。N2p参与价带的成键从而提高了价带顶，N掺杂Zn2SnO4的吸收边整体红移至可见光区，重要的是具有可见光光催化产氢活性，在牺牲剂及助催化剂条件下的产氢速率为9.2μmol·h-1·g-1。为了增强载流子转移，在直接Z机制载流子转移体系CdS/ZnO界面处引入ZnO极性面及金属Au双增强条件。基于ZnO晶体的表面极性电荷，通过两步自组装过程将Au/CdS核壳结构选择性地沉积在ZnO的极性面上，构建出CdS/Au/ZnO三相异质结结构。在电子牺牲剂Na2S/Na2SO3存在的条件下，该结构光催化产氢速率是CdS/ZnO二元异质结结构的4.5倍，荧光光谱证明了存在于CdS/ZnO界面处的Au纳米颗粒增强了ZnO、CdS间光生载流子矢量Z机制转移。