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CeO2是一种被广泛研究的半导体光催化剂,既可用于光催化分解水制氢,也可用于光催化降解有机污染物,但由于其禁带宽度较宽、光响应范围较窄、太阳能利用率较低,在很大程度上限制了其在环境与能源领域的应用。因此,开发具有可见光响应的高效CeO2光催化剂具有重要的研究意义。本文采用水热法和高温煅烧法成功合成了两种具有不同形貌的CeO2纳米带和纳米粒子,并且都具有可见光响应。为了进一步提高他们的光催化性能,对所制备的CeO2光催化剂进行了改性,制备了Bi2O3/CeO2和COF/Ce O2纳米复合光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、DRS、XPS、BET、PL、OTCS、EIS等,对所制备的样品进行了表征,分析了样品的形貌、晶体结构、导电率以及光吸收情况等,并在可见光辐照下,测试了所合成光催化剂的光催化分解水制氢的活性和循环稳定性。此外,还对Bi2O3/CeO2和COF/Ce O2纳米复合材料的光催化产氢机理进行了探讨。主要工作包括以下三个方面:（1）采用冷凝回流法合成Ce（OH）CO3前驱体,该前驱体再通过水热法制备出CeO2纳米带,并研究了反应条件对所制备CeO2结构和形貌的影响。研究结果发现,以不同温度为反应条件所制备的CeO2纳米带均为立方晶相,但他们的形貌存在一定差异。温度较低时,带之间团聚现象明显,温度较高时纳米带发生断裂,其中150℃时样品形貌为均一的纳米带结构,可以为其他粒子负载到CeO2纳米带的表面提供反应位点。此外,还通过水热煅烧两步法,成功合成CeO2纳米粒子,SEM结果显示其粒子尺寸均一,直径较小,在10-30 nm左右。并研究不同牺牲剂类型对光催化反应性能的影响,结果发现,甲醇作为牺牲剂时光催化产氢速率最高。（2）通过简单搅拌法将Bi2O3纳米粒子与CeO2纳米带进行耦合,能够提高CeO2纳米带的光催化性能,本文成功合成了Bi2O3/CeO2异质结光催化剂。SEM和TEM分析表明,CeO2纳米带表面及纳米带的边缘均匀负载着Bi2O3纳米粒子。XPS分析表明,CeO2中的元素价态主要以+4价为主,说明其未被完全氧化。而且研究了不同负载量对光催化性能的影响,得到了负载量的最佳值,9%Bi2O3/CeO2具有最高的产氢效率,其产氢速率为90.8μmol/g/h。这表明Bi2O3纳米粒子负载于CeO2表面起到提高其光催化产氢的作用。此外,还根据二者导带和价带的位置关系,讨论出了Bi2O3/CeO2异质结的光催化反应机理,其符合Z-Scheme路线电子转移机理。（3）采用水热法,合成了不同COF负载量的COF/Ce O2复合材料,以期提高CeO2纳米粒子的光催化性能。SEM、TEM和HRTEM分析结果显示,通过水热可将COF与CeO2纳米粒子很好地复合在一起。通过DRS转化图得到CeO2纳米粒子的带隙为2.44 eV,较常见的CeO2带隙更窄,而且COF具备良好的可见光响应,二者的复合材料吸收可见光能力更强。光催化测试表明,通过负载COF材料增强了CeO2在可见光下光催化分解水产氢活性,其中5%COF/CeO2的性能最佳,其产氢速率为35μmol/g/h,是CeO2纳米粒子的5倍之多。