开发环境友好型半导体光催化剂对清洁能源高效利用具有重要研究意义。本论文基于人工光合设计思路,巧妙地将化学原位生长与物理静电吸附相结合,利用不同维度形貌的窄带半导体构建非贵金属助催化剂担载的光催化复合材料NiS-CdS/WO3,研究探索该材料体系中光生电子迁移行为,并在可见光（辐射波长＞420 nm）照射下研究材料的光催化还原性能,并对其催化反应机理进行讨论。本文首先采用水热合成方法制备表面NiS量子点修饰的CdS纳米棒以及WO3纳米片,然后在介于CdS与WO3材料等电点之间的水溶液环境中（p H=3.5）使二者通过静电吸附方式复合,随后在380℃的氮气保护气氛下退火2小时以增加复合材料结合性,制备得到NiS-CdS/WO3复合材料。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等表征手段研究分析复合材料的物相结构、微观形貌、异质界面结合、表面化学成分及元素价态,通过表征结果得知担载了NiS量子点的CdS纳米棒紧密的锚定在WO3纳米片上,确定所制备的NiS-CdS/WO3复合材料结构稳定,且该复合材料物相纯净、无任何杂质相存在,另外发现采用该复合材料合成路径最大程度兼顾了异质界面的有效数量及质量,为多元材料的高质量制备提供了有价值参考。同时利用紫外-可见漫反射吸收光谱、光致发光光谱研究了材料的能带结构和界面电子迁移动力学特性,给出该材料体系中光电子的直接Z-Scheme迁移机制。最后我们分别使用光催化降解Cr（Ⅵ）与产氢测试用来评价系统测试材料的光催化还原性质。以30 ml浓度为40 mg/L的重铬酸钾溶液作为Cr（Ⅵ）污染物指示剂,经系列研究对比发现,CNW10样品的光催化降解活性最强,其降解率为33.3μmol·min-1·g-1cat,是单一CdS试样的4.2倍,并且该样品5次循环降解率均在93%以上,说明其具有良好的性能稳定性。在光解水制氢反应中,我们以乳酸作为空穴牺牲剂,发现CNW10样品同样具有最佳的产氢率,具体表现为70.6 mmol·h-1·g-1cat,是参比CdS的7倍以上。本论文采用一种新颖的复合材料合成手段制备了非贵金属NiS担载的CdS/WO3直接Z型光催化剂,研究揭示了Z反应机理,并为高效光化学能转换材料在绿色清洁能源制备及水环境治理方面的双功能应用奠定了实验基础。