能源危机和环境污染一直是世界面临的重要难题,而利用污染物在半导体上光催化分解水制氢是解决问题的方法之一。硫化物固溶体Cd_0.5Zn_0.5S因其可控的带隙、能吸收可见光、稳定等特点被广泛用来可见光制氢。而利用水中污染物作为电子给体,不仅促进光解水制氢,同时污染物自身也得到了降解,这既消除了污染又节省了制氢成本,并且解决了能源危机和环境污染这两大难题,具有广阔的前景。本文利用了污染物甲醛为电子给体,以Cd_0.5Zn_0.5S为催化剂,研究了光催化制氢和甲醛降解机理,并且在这一基础上对Cd_0.5Zn_0.5S进行掺杂改性的研究。主要包括以下两部分:第一部分通过水热法制备Cd_0.5Zn_0.5S光催化剂,使用污染物甲醛作为电子给体,研究了在可见光（λ≥420nm）照射下光催化分解水制氢。发现甲醛可以显着提高光催化制氢活性同时自身得到很好地降解。碱性条件有利于光催化制氢。甲醛浓度对制氢速率的影响与Langmuir-Hinshelwood动力学模型一致。稳定性实验表明,在20 h照射期间催化剂相当稳定,即使没有任何助催化剂,在可见光照射（λ≥420nm）下,平均表观量子产率也达到3.1%,在420nm处为25.7%。并且讨论了可能的机理。第二部分用水热法制备了Cd_0.5Zn_0.5S和Nd³⁺掺杂的Nd³⁺/Cd_0.5Zn_0.5S固溶体光催化剂,以甲醛为电子给体,研究了催化剂光解水制氢活性。实验结果表明:Nd³⁺掺杂之后催化剂光电流提高,平带电位产生负移,光生电子和空穴的分离效率及催化剂的还原能力得以提高。同时,Nd³⁺掺杂后提高了催化剂对可见光的吸收和对电子给体的吸附能力,从而大大提高了催化剂可见光分解水的制氢活性。当Nd³⁺离子的摩尔掺杂量为5%,Na OH浓度为3.0 mol/L时,催化剂表现了最佳放氢活性,420 nm处表观量子效率达到了31.3%,比纯Cd_0.5Zn_0.5S固溶体的制氢活性提高了23%,并且具有较高的稳定性。