CdS纳米颗粒具有优异的光催化性能、发光性能和光电转换特性，在光催化、传感器、发光器件及太阳能电池等方面有着广阔的应用前景。本论文采用电沉积法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上修饰CdS纳米颗粒制得了CdS/ITO电极，通过电化学、原位光谱电化学、电子吸收光谱、发射光谱和荧光显微镜等方法研究了CdS纳米颗粒对尿酸(UA)和双酚A(BPA)的光催化作用及对DNA光开关的调控作用，并得到了以下实验结果:　　1.以CdS/ITO电极作光阳极，铜配合物[Cu(phen)(L-Trp)(H2O)]+(phen=1，10-菲哕啉，L-Trp=L-色氨酸)修饰单壁碳纳米管(SWCNTs)电极作阴极，研制了光催化UA燃料电池。结果发现，在40℃温度下获得的纳米CdS修饰电极在320-800 nm波长区间显现明显的吸收和光伏响应，并在可见光照下能光催化氧化UA，较高温度的热处理(200-300℃)却降低了纳米CdS对UA的光催化氧化活性。[Cu(phen)(L-Trp)(H2O)]+/SWCNTs电极在-0.131 V条件电位下呈现一对准可逆的氧化还原峰，并能电催化O2和H2O2的还原。此外，基于UA在CdS/ITO电极上的光催化氧化及O2在[Cu(phen)(L-Trp)(H2O)]+/SWCNTs电极上的电催化还原，组装了UA(0.2 mmol·L-1)燃料电池，在可见光照射(0.18 mW·cm-2)下产生0.52 V开路电压和13.08μA·cm-2短路光电流，在0.41 V下呈现的最大功率密度为4.10μW·cm-2。　　2.提出了一种利用CdS纳米颗粒光电催化降解BPA的方法。在CdS/ITO电极上阳极电沉积BPA可以得到一种具有还原活性的BPAAD薄膜。这种薄膜可以在可见光照射和阳极电位的共同作用下被降解，从而使得CdS/ITO电极得以循环再生，实现对水溶液中的BPA的光电催化降解。在ITO电极上修饰CdS纳米颗粒不仅增加了黑暗条件下BPA的阳极电沉积电量，同时还提高了可见光照射下BPA的光电催化降解效果，降解效率高至94.1％，并且该修饰电极还具有很强的再生能力。基于CdS/ITO电极对BPA光电催化降解作用，组装了单极BPA燃料电池，在可见光照射下产生了0.412 V开路电压及20.52μA·cm-2短路光电流。本研究提供了一种有效地降解酚类污染物及优化利用可再生能源的新方法。　　3.在CdS/ITO电极上修饰一层[Ru(bpy)2(dppz)]2+-DNA膜（bpy=2，2-联吡啶， dppz=邻联吡啶[3，2-a:2，3-c]吩嗪）制得[Ru(bpy)2(dppz)]2+-DNA/CdS/ITO复合电极。复合电极中CdS纳米颗粒使其实现光伏响应的调控，而[Ru(bpy)2(dppz)]2+-DNA膜则使之具有光致发光特性。对复合电极施加阳极电位或加入Cu(Ⅱ)离子均可以夺取[Ru(bpy)2(dppz)]2+激发态(λEx=450 nm)中的电子，从而实现复合电极的发光调控。该复合电极在波长为350-700 nm的光辐射下最大可获得约0.467 V的光电压。研究还发现[Ru(bpy)2(dppz)]2+-DNA/CdS/ITO复合电极的光伏响应（包括开路光电压和短路光电流）也会被Cu(Ⅱ)离子削弱，实现了Cu(Ⅱ)对复合电极的发光和光电转换的同步调控。通过化学同步调控DNA-金属嵌入剂和纳米半导体粒子的发光和光电转换的研究，能为光电开关的构建提供新途径。