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随着社会经济的发展,人们不仅面临化石能源即将枯竭的问题,同时也也面临着化石能源对环境污染问题。开发新能源是解决这些问题的途径之一。氢气是一种最为清洁的能源,其热值高、环境友好、运输方便,燃烧产物是水,不会对环境产生影响。地球上水和光能储量丰富、容易获得、价格低廉,所以光催化分解水产氢是一种及其理想的制氢方法。光电化学池利用半导体光催化分解水,将水分解为氢气和氧气,是一种绿色、有效、有前途的从太阳光中产生可再生能源的方法,为解决全球能源危机和温室效应提供了新的选择。本论文以钨基与铜基氧化物为主催化剂,非贵金属氧化物作为助催化剂合成复合物光催化剂。我们对复合物催化剂的结构和光电化学性能进行了表征,并研究了其在半导体光催化体系和光电化学池体系中的催化活性和反应机理,主要内容概括如下:（1）通过硬模板法与超声沉淀煅烧的方法合成了一种由层状的锰钙氧化物（MCO）修饰的介孔三氧化钨（WO3）复合物催化剂。通过XRD、FTIR、TEM、XPS等手段对所制备的样品进行了表征,结果表明WO3与MCO之间形成的良好的相互作用力。用DRS、IPCE等光电化学测试研究了光电化学性能,显示催化剂具有良好的光生电子-空穴的分离效率。光催化活测试结果表明当MCO的最佳含量为9%,在外加电压为0.90 V vs.RHE,光照2 h的条件下,氢气和氧气的产量分别为1.9μmol和0.7μmol。（2）通过沉积和焙烧的方法制备了Mn3O4纳米粒子修饰的CuWO4复合半导体复合光催化剂。利用XRD,SEM,TEM,HRTEM等手段对所制备的样品进行了表征,结果表明CuWO4与Mn3O4纳米粒子之间形成良好的作用力。DRS,IPCE等光电化学测试表明复合催化剂具有良好的光吸收作用与良好光电化学性能。CuWO4/Mn3O4-x为光阳极催化剂在光电化学池中测试复合催化剂的光催化效率,结果表明当Mn3O4纳米粒子的负载量为3%时,复合光催化剂在外加电压为1.20 V vs.RHE的外加电压下,最佳的产氢产氧量分别为5.0μmol,2.3μmol。（3）通过水热的方法合成了r-GO修饰的CuCr2O4复合光催化剂。通过光学测试,形貌测试等方法对复合光催化剂进行了系统的表征,同时,也测试其光电化学性能。通过光电化学池测试其光催化效果,在外加电压为0 V vs.RHE的外加电压,光照条件下,当r-GO的负载量为3%时,CuCr2O4/r-GO复合光催化剂的最佳的产氢产氧量分别为4.98μmol,2.38μmol。并通过与CuWO4/Mn3O4-3组装成串联光电化学池,进行光催化分解水反应,分别在光阳极光阴极得到氢气与氧气。