高效稳定和宽光谱相应的光催化产氢体系是应对当前能源和环境问题的有效解决途径之一。一般而言,金属硫化物因具有合适的能带结构而呈现较好的可见光响应和光-能转换性能,但也存在光稳定性和载流子分离能力较差等问题。本文以三元金属硫化物AgInsS8和MoS2为研究对象,通过调控材料组成和结构,优化其结晶性和载流子分离/转移性能,从而提升光催化产氢效率。获得的主要研究结论归纳如下:1.以硫代乙酰胺(TAA)为硫源,NaOH溶液为pH调节剂缓慢释放S2-制备了暴露{111}晶面的AgIn5S8八面体(记为Octa-AIS),并探讨了水热反应条件对产物AgxInyS(x+3y/2)的组成、晶相、结晶度以及形貌的影响。发现TAA热分解及缓慢释放S2-是Octa-AIS成核并生长的关键。与不规则纳米颗粒相比,Octa-AIS具有结晶度更高、缺陷更少,以及其{111}暴露晶面上更高的In原子密度等优点,有利于促进光生电荷的分离与传输,因而呈现出明显提高的光催化产氢活性。这一结果为高活性、低成本半导体光催化产氢材料的调控合成提供了新的思路。2.以硫脲为还原剂和S源,采用原位生长法在Octa-AIS暴露晶面负载Mo基助催化剂(MoS2和Mo03-x及其复合物),有效地提高了 Octa-AIS的光催化产氢性能。与水热反应相比,固相反应法原位合成MoS2能促使Octa-AIS和助催化剂之间更紧密地结合;此外,固相反应法可获得粒径更小的MoS2助催化剂,提供更多的边缘位点用于光催化产氢反应。结果表明,MoS2和MoS2/MoO3-x负载的Octa-AIS分别获得了 87.6和116.8 μmol/h的产氢活性,均优于Pt负载产物(Octa-AIS-Pt)的产氢活性(49.0 μmol/h)。此外,复合助催化剂MoS2/MoO3-x中Mo03-x优异的电荷传输性能促进了光生载流子在Octa-AIS表面的分离,从而表现出优于单纯MoS2负载产物的光催化性能。这一结果表明非贵金属复合助催化剂取代Pt等贵金属的可行性,并为高效、廉价的双/多助催化剂的设计与合成提供了可资借鉴的思路。3.针对目前大多数光催化材料尚无法利用λ ≥ 700 nm的可见/近红外光的问题,开展了在超声剥离的g-C3N4表面原位生长少层MoS2的二元异质结,并采用自组装法在其表面组装宽光谱响应的D-A型聚合物形成三元层状异质结。该三元异质结材料(P23/MSCN)的光吸收范围可拓宽至900 nm,其可见光(λ≥ 420 nm)下催化产氢活性(391.4 μmol/h)为二元层状异质结材料(MoS2/g-C3N4)的～3.6倍。在MoS2/g-C3N4二元层状异质结材料中仅0.2 wt%的MoS2负载就获得了最佳的光催化产氢活性。这主要归因于原位生长的MoS2具有更小的尺寸,暴露了更多的活性位点的同时减少了对g-C3N4表面的“占用”,贡献了更多的表面用于聚合物异质结的自组装和催化活性位点的暴露。此外,在λ≥520 nm光照条件下P23/MSCN的产氢活性仍高达206.0 μmol/h,表明D-A型聚合物在给三元层状异质结材料中发挥了染料敏化作用。所构筑的三元层状结构材料是一类新型、可见光/近红外响应的光催化产氢材料,具有良好的应用前景。