二十一世纪以来,工业发展带来的水体污染和大气污染日益严重。光催化剂既能够起到去除环境污染物的作用又符合新时代环境友好化学的理念,但是传统催化剂一直存在电子空穴的快速复合、可见光利用率低等问题。因此高效的光催化剂的研究已然成为了光催化领域必然的发展趋势,越来越多的专家学者投入到光催化剂的设计和完善工作中。CdS有良好的光学性质,相比传统Ti O2光催化剂有更窄的带隙,对可见光的响应能力更好,但是光腐蚀问题和快速的电子复合问题仍然需要解决。针对这些问题,本文以CdS为基体材料,选取具有适合的价带和导带位置的半导体,通过与CdS构建异质结提高光生电子-空穴对的分离效率,解决催化剂的光腐蚀问题。1.通过水热合成法,采用合适的原材料在240℃的温度下成功合成了高温稳态的六方晶相的CdS纳米棒。接下来运用简便的方法使CdSe包覆在CdS纳米棒表面制得CdS/CdSe异质结构,复合后的异质结构能够有效提高对太阳光的吸收利用率和光催化降解效果,且此方法简单易操作。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对得到的纳米棒进行了表征。测试了几种不同复合比例的样品对MB的降解和NO的去除效果,通过对比实验探索出了复合比例与光催化性能的关联性,找出了两种材料的最佳复合比例,实验发现CdS/CdSe异质结构与CdS相比其光催化性能均有明显提升。其中,CdS/CdSe（70:1）的光催化效果最好,1小时内对MB的降解率相比纯CdS催化剂提高了46.4%,对NO的去除率也提升了13.4%。论文对所构建的CdS/CdSe异质结构光催化机理做出了相应解释。2.通过水热合成法制备出CdS纳米棒后,采用离子滴定法合成了材料比例不同的CdS/In2S3复合光催化剂,之后通过XRD、SEM、EDS等表征手段对三组样品进行表征。发现少量的In2S3均匀分散在CdS纳米棒上形成异质结构。通过对比测试样品对Rh B的降解和NO的去除来评定样品的光催化性能得出结论,CdS/In2S3复合光催化剂表现出更好的光催化性能,比纯CdS催化剂催化性能更好。其中10-CdS/In2S3（In2S3含量为10%）光催化性能最好,1小时内对Rh B的降解率相比纯CdS提高了49.1%,对NO的去除率也提高了20.3%。基于第一性原理计算,使用VASP软件包进行功函数计算,确定了界面间的电子转移,电子转移的过程促使异质结内部内电场的形成,内建电场的形成进一步提高了界面间的电子转移效率,降低了光生电子空穴对的复合,克服了CdS易被光腐蚀的缺点,提高了光催化性能。