化石燃料的燃烧和枯竭所导致的环境污染和能源危机问题日益严重。为了解决此问题,利用半导体光催化技术制氢和降解有机污染物就引起了科研人员的广泛关注。本文将廉价易得的天然大分子海藻酸钠（SA）和半导体光催化剂结合,制备了一系列光催化体系,并研究了它们的组成与结构,探索了其在光催化产氢和有机污染物降解方面的应用。（1）以SA作为载体,利用原位合成的方法制备了一系列不同SA浓度下的Cd S@SA纳米凝胶球,并研究了其光催化产氢活性。与纯Cd S相比,Cd S@SA纳米凝胶球的光催化活性更高,当SA的浓度是0.02 wt%时,产氢速率达15.21mmol·g^-1·h^-1。较高的光催化活性可能是由于Cd S纳米颗粒在SA基质中的原位合成和Cd S纳米颗粒与载体SA分子间的相互作用,这不仅使Cd S纳米颗粒能均匀地分散在SA基质中,抑制Cd S纳米颗粒团聚现象,而且有效抑制了光生载流子的复合。（2）以海藻酸钙凝胶球为载体,利用原位合成方法制备了一系列Ag I/g-C₃N₄@Alg凝胶球,并研究了其对有机染料罗丹明B（Rh B）的光催化降解活性。与纯的Ag I和g-C₃N₄相比,Ag I/g-C₃N₄@Alg凝胶球对Rh B具有更高的催化降解活性,其中Ag I/g-C₃N₄@Alg（45%）对Rh B降解活性最佳,降解率为95%。这可能是由于Ag I的引入,使光催化剂中的Ag I和g-C₃N₄形成了一个二级电子传递系统,加速了电子的转移,有效地抑制了g-C₃N₄上光生电子-空穴对的复合。而且海藻酸钙凝胶球为载体,不仅能很好的分散Ag I和g-C₃N₄,同时也容易回收,不会对环境造成二次污染。（3）以SA作为碳源,利用简单的一锅水热合成方法制备了一系列Ag_0.003Mn_1-xCd_xS@C,并研究了其光催化产氢活性。实验结果表明,Ag_0.003Mn_1-xCd_xS@C具有很高的光催化活性和循环稳定性,其中Ag_0.003Mn_0.4Cd_0.6S@C的光催化活性最高,产氢速率达4.578 mmol·g^-1·h^-1。这种高催化活性可归因于Ag在固溶体中的掺杂,抑制了光生载流子的重组,增强了光催化剂的催化活性;此外,固溶体表面形成的碳膜对于加快光催化剂表面电荷的转移也起到了促进作用,进一步增强了催化剂的光催化活性。