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纳米半导体材料在太阳能光解水领域展现出了广泛的应用和良好的性能。如何制备出催化活性高、稳定性好、价格低廉的半导体光催化剂是当前太阳能光催化研究领域的焦点,也是实现其商业化和大规模推广的关键。构筑高催化活性的半导体材料可以通过改善半导体对光的吸收,提高光生电子-空穴对的分离效率和增加表面反应活性位等途径。基于此,我们以原料丰富、易制备、可见光催化性能优异的CdS和BiVO4两种代表性的金属硫属化合物和氧化物作为研究对象,发展超细纳米结构的可控合成方法,探讨形貌、尺寸、结构与催化性能间的关系,制备出了光催化制氢、光电催化分解水等太阳能光解水制氢领域的新型纳米半导体材料。主要研究内容归纳如下:（1）发展了选择性的阳离子交换诱导的化学转化策略,以ZnS-DETA（DETA=二乙烯三胺）无机-有机杂化纳米片为起始材料,与Cd2+进行反应,成功制备了分支尺寸可调的三维等级超细分支CdS纳米线阵列（3DHU-CdS）。3DHU-CdS兼具超细和等级的特征,不仅能够作为光催化剂还原水制氢,而且能够作为光敏剂,与分子配合物复合构筑人工杂化光合体系,表现非常好的光催化制氢活性和稳定性。（2）发展了有机胺分子辅助策略,成功的制备了厚度约为2.5 nm的超薄CdS纳米片及其与还原氧化石墨烯的复合材料。通过静电引力的作用,与WO3纳米片复合构筑直接Z-型光催化制氢体系。所构筑的Z-型光催化体系表现出非常高的制氢活性和稳定性,这得益于特殊的超薄纳米片结构、合适的能带结构以及还原氧化石墨烯的作用。此外,我们证实了我们所构筑的Z-型光催化剂也能够用作光电阴极材料。我们的工作为构建稳定而高效的光催化系统提供了新的途径。（3）构筑了由多孔BiVO4膜作为光吸收材料和NiFe-LDH纳米片作为产氧助催化剂组成的复合光阳极,光生载荷子的分离效率以及表面反应动力均得到极大提高。此外,当在二元金属的NiFe-LDH中嵌入Co2+得到三元金属NiFeCo-LDH作为助催化剂,复合光电极的光电性能得到了进一步增强,并且获得了高于目前大多数未掺杂BiVO4基复合电极的光电流。LDHs中金属离子种类和比例可调性使其成为非常有发展前景的光电产氧助催化剂。