光催化制氢技术是一种绿色无污染的可持续发展能源生产方式。为提升光催化可再生氢能的产能,需要光催化剂具有较高的太阳能-氢能转换率。氮化碳g-C3N4光催化剂的光催化活性,由于光生载流子的分离效率有限和析氢位点活性弱而被限制。通过引入其它半导体材料来构建异质结构被认为是改善其催化活性的有效方法。本文以改善g-C3N4光生电荷的分离率和增强反应位点活性为目的,设计开发了三种g-C3N4基异质结构:通过紧密结合的双助催化剂与g-C3N4形成双Z型异质结构光催化体系;基于酰胺化反应构筑共价键连接的高界面匹配度的g-C3N4基异质结构;利用原位掺杂诱导高活性位点暴露的助催化剂与g-C3N4构筑Ⅱ型异质结构。主要研究内容概括如下:（1）通过部分氧化的WS2与g-C3N4纳米片耦合,制备双Z型WS2-WO3·H2O/g-C3N4光催化剂。双Z型结构有利于g-C3N4的光生电子和空穴向助催化剂的快速迁移,从而抑制光生电荷的复合,同时保留WS2-WO3·H2O/g-C3N4体系的强还原性。紧密接触的WS2-WO3·H2O纳米点为光生载流子在半导体界面间的转移提供较短的扩散通道,优化后的双Z型WS2-WO3·H2O/g-C3N4催化剂的析氢速率为1.28 mmol·h-1·g-1,是块体g-C3N4催化剂的57倍。（2）采用酰胺化外延生长策略合成了具有紧密结合界面的Ⅱ型UIO-66/g-C3N4异质结光催化剂。Ⅱ型异质结电荷传输通道有效实现光生电子和空穴的空间分离,延长光生电子的寿命。界面间的亚胺共价键合有效提高了二维g-C3N4纳米片与UIO-66之间的匹配度,大幅促进光生电荷在界面间的迁移率。对比单体g-C3N4纳米片和UIO-66催化剂,UIO-66/g-C3N4异质结光催化剂的产氢速率(3.80 mmol·h-1.g-1)分别被提高了 3.4倍和32倍。（3）利用原位F掺杂诱导W暴露的方法,制备析氢活性W位点暴露的Wexp-WS2助催化剂,进一步获得Ⅱ型Wexp-WS2/g-C3N4异质结光催化剂。通过Ⅱ型异质结电子转移路径,有效促进了 Wexp-WS2和g-C3N4界面光生电子的定向迁移。可控暴露的W金属表现出类Pt的氢吸附吉布斯自由能（ΔGH*=-0.08 kJ/mol）。同时暴露W结构在WS2导带附近引入浅束缚能级,有效延长载流子寿命。最终Wexp-WS2/g-C3N4实现比g-C3N4纳米棒高12倍的析氢效率(11.97 mmol·h-1·g-1)。