利用太阳能光催化分解水制氢是从长远角度解决人类当前严峻的能源问题和环境问题的一条重要途径。TiO2被认为是最有希望的光催化材料，但是光催化分解水制氢速率较低，可见光响应差的缺点限制了它的大规模应用。本文以提高TiO2光催化水分解制氢催化效率和研制在可见光下具有更高光催化水分解产氢活性的光催化材料为目的，考察了不同体系中影响TiO2产氢速率的因素，混晶比的影响和控制，微生物法掺碳改性TiO2的可见光催化活性，新的可见光制氢材料La2O2(CO3)—基CoO/Ni制备和光催化性能研究，得到以下研究结果： 1、在分别以Na2S和甲醛为牺牲剂体系下光催化分解水制氢中反应温度对Pt/TiO2催化剂产氢速率有显著影响：提高反应温度大大提高产氢速率，其机理分析表明，提高温度促进了Na2S水解进而促进了光化学产氢，而甲醛为牺牲剂时主要是由于抑制了逆反应的进行。 2、通过控制焙烧温度制备不同金红石含量的混晶TiO2，考察了金红石含量的影响，并进行了机理分析。为了解决粒径变化的影响，对溶胶凝胶法进行了改进，首次采用TiCl4和钛酸四正丁酯混合物作前驱体的方法获得了粒径均匀混晶比可控的纳米TiO2，对其光催化分解水制氢活性评价后发现其规律证实了提出的机理。 3、为了获得高活性可见光响应的分解水制氢光催化剂，采用Fe对TiO2进行了掺杂，并对其特性及其氙灯照射下的光催化活性进行了考察。结果发现，Fe提高了TiO2对可见光的吸收，提高了TiO2可见光分解水制氢活性，掺Fe2(wt)％的TiO2活性最佳，可达到3.67μ mol/(gcat·h)。 4、首次采用菌粉浸出液改性的方法成功制备了掺C—TiO2，对其结构进行了表征分析，对其氙灯照射下光催化分解水制氢活性考察。结果发现，C掺杂促进了TiO2对波长大于400nm的光的吸收，当菌液浓度为6.33g/L时，引入了5.657％(原子比)的C，其可见光下光催化分解水制氢速率可达10.29μ mol/(gcat．h)。 5、制备了一系列[La2O2(CO2)—基CoO/Ni混晶催化剂并首次将其用于可见光催化分解水制氢，结果发现，氙灯照射下La2O2(CO2)—CoO—3h样品产氢活性高达31.62μ mol/(gcat·h)，与Ni的混晶获得了更高的可见光催化分解水制氢活性，La2O2(CO2)—Ni—3h样品产氢活性高达84.90μ mol/(gcat·h)。对其结构进行了表征，对其机理进行了初步分析。