能源短缺问题是目前人类面临的最重大的问题之一。通过光催化水分解完成太阳能到氢能的转化是解决当前能源问题的一条重要途径。在光催化水分解制氢的过程中,加入适当的助催化剂可以作为催化反应位点,促进催化剂中光生载流子的传输和分离,实现光催化剂反应活性的提升。贵金属是一类较高效的光催化水分解助催化剂材料,然而由于贵金属材料具有低储量、高成本等缺点,很大程度地制约了它们的大规模实际应用。故而探寻适用于光催化水分解制氢的非贵金属助催化剂极为重要。近些年来,人们发现第一周期过渡金属及其化合物在催化水分解方面表现出很好的性质。其中,金属镍单质和钴单质都能作为高效的催化水分解制氢催化剂,但是其易被氧化的缺点制约了它们的应用。本文主要研究了以下两种既能较好保持金属单质的催化活性,又具有较高稳定性的过渡金属化合物在光催化水分解制氢中的应用。1.氮化钴(Co3N)在光催化水分解制氢效果较好的半导体CdS纳米棒表面原位合成Co3N纳米颗粒,以Na2S和Na2SO3为牺牲剂,在可见光照射下测量其分解水制氢的效率。实验结果得其最大产氢速率可达到137.33μmolh-1 mg-1左右,产氢量子效率为14.9%左右。通过光致发光谱和光电流实验的分析,发现Co3N助催化剂可以有效地转移光生电子。2.磷化镍(Ni2P)石墨相氮化碳是非金属光催化剂,具有无毒、低成本等优点,但其因为光生载流子复合等问题,能量转换效率比较低下。我们通过使用一种简便的制备方法将其与Ni2P纳米颗粒复合,并测试该复合催化剂材料的可见光催化水分解制氢的性质。实验结果显示复合了 Ni2P纳米颗粒后,体系的产氢效率大大提升。光致发光谱表明Ni2P作为助催化剂可以有效地抑制光生载流子复合。