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全球工业的快速发展加快了化石能源的急剧消耗,造成了能源短缺和环境污染两大全球性危机。半导体光催化技术是目前被认为可以有效解决能源短缺和环境污染两大问题的途径之一,然而传统的光催化剂Cd S和Mn0.5Cd0.5S因其光生电子和空穴对的快速复合往往表现出较低的光催化活性,极大限制了光催化技术的工业化应用。研究表明,通过对光催化剂进行修饰和改性处理,有助于提高其光催化性能。近年来,非贵金属-镍基助催化剂因其成本低、活性高、稳定性好在光催化领域被广泛探索,为此本文在光催化剂Cd S和Mn0.5Cd0.5S的基础上,利用不同的制备方法和改性策略,设计了多种镍基复合材料,用于提高Cd S和Mn0.5Cd0.5S在可见光下的光催化性能。论文的主要工作如下:（1）通过简单水热法合成了Zn WO4/Cd S复合材料,并通过光沉积法在Zn WO4/Cd S表面负载金属Ni,成功构筑了Ni-Zn WO4/Cd S新型Z机制异质结催化剂。对催化剂进行一系列材料表征和光催化性能测试,研究结果表明:根据EPR和SEM/TEM结果,合成的Zn WO4具有氧空位缺陷,呈现棒状形貌,Cd S为球状。与纯的Zn WO4和Cd S相比,经过修饰和改性后得到的Ni-Zn WO4/Cd S催化剂在光催化分解水制氢、光催化二氧化碳还原和光催化氧化降解四环素实验中表现出优异的光催化活性。其中制氢速率达到22.84 mmol·g-1·h-1,生成CH4和CO的效率分别为3.07μmol·g-1和5.49μmol·g-1,对四环素的降解率也达到了84.6%。通过实验测试和ESR表征结果,发现Ni-Zn WO4/Cd S光催化性能的提高主要归因于有效电荷分离Z机制的形成,不仅改变了光生载流子的转移路径,提高了光催化反应中电子空穴对的分离效率,还生成了大量的反应性自由基（·O2-和·OH）,为催化剂光催化还原H2/CO2和氧化四环素提供了可能。这项工作为在Z型异质结构构建过程中通过结构缺陷的综合细化和表面改性来开发高效的光催化剂提供了新的平台,也为光催化机理的理解提供了新视角。（2）采用水热法合成了不同钼酸盐复合的Co掺杂型Mn0.5Cd0.5S复合光催化剂（MMo O4/Co Mn Cd S,M=Ni、Fe、Co、Cd）,并对催化剂进行表征和光催化分解水测试。研究结果表明:与两步水热法相比,一步水热法合成Mn0.5Cd0.5S的同时加入Co原料,可以有效将Co元素掺杂进Mn0.5Cd0.5S晶格中,形成含有缺陷的Co Mn Cd S固溶体,不仅没有改变原始Mn0.5Cd0.5S的晶体结构,还拓展了其光响应范围,光催化制氢性能也得到提高,相比于纯Mn0.5Cd0.5S产氢速率的0.07 mmol·g-1·h-1,Co Mn Cd S增加到4.36mmol·g-1·h-1。此外,Co Mn Cd S与MMo O4（M=Ni、Fe、Co、Cd）复合后,形成了异质结构,加速了光生电子空穴对的分离,复合物光催化活性均有不同程度的进一步提高,其中Ni Mo O4-Co Mn Cd S表现出最高的产氢速率,达到7.81 mmol·g-1·h-1,可归因于Ni Mo O4与Co Mn Cd S之间更强的光生电子空穴对转移和分离能力。该研究不仅为开发和应用离子掺杂型异质结构提供了参考,也为钙钛矿结构钼酸盐构建具有强氧化还原能力的光催化复合材料提供了更深入的见解,此外还为其他高效半导体光催化剂的合理设计提供了新的机遇和思路,在光催化领域具有普遍意义。（3）利用浸渍法将Mn0.5Cd0.5S与双金属草酸钴镍配位聚合物复合,然后在复合物上还原得到金属Ni,获得Ni-Co0.75Ni0.25C2O4/Mn0.5Cd0.5S复合光催化剂,并对催化剂进行表征和光催化分解水测试。研究结果表明:与单金属Co C2O4、Ni C2O4配位聚合物相比,双金属型ConNi1-nC2O4配位聚合物和Mn0.5Cd0.5S复合,可以形成更加高效的异质结构,促进了电荷的迁移,更能提高催化剂光催化性能。其中Co:Ni=0.75:0.25时,Co0.75Ni0.25C2O4/Mn0.5Cd0.5S光催化产氢性能最佳,产氢速率为1.25 mmol·g-1·h-1,是纯Mn0.5Cd0.5S的62.5倍。此外Co0.75Ni0.25C2O4/Mn0.5Cd0.5S用硼氢化钠还原Ni后,金属Ni作为电子陷阱,可以起到捕获电子的作用,加速了光催化反应中光生电子空穴的分离,光催化活性进一步增强,产氢速率达到6.57 mmol·g-1·h-1。本文的研究结果证实了配位聚合物用于光催化分解水制氢的可能性,不仅为配位聚合物在光催化领域的应用提供了依据,也为光催化体系的构筑开辟了一条新的途径。