随着全球人口及经济的快速增长,能源短缺与环境污染等问题越来越突出。改变现有能源结构,开发清洁无污染的可再生能源迫在眉睫。氢能源作为一种高效清洁无污染的二次能源,受到广泛关注。当前,利用光催化分解水是制备氢能源的重要途径之一。因此,开发具有优异光催化性能的半导体材料就成为其中的关键。优异的半导体光催化剂通常包含以下几点特征:宽吸光范围;合适价导带位置;快速光生载流子分离;快速表面反应。其中,光生载流子的分离效率更是在提升光催化性能方面起着决定性的作用。目前,常见的加速载流子分离的方法有:异质元素掺杂;构建异质结光催化剂;负载助催化剂。异质元素的掺杂可以在光催化剂内部形成特定的掺杂剂或缺陷以吸引光生电子或空穴加速载流子分离进而提高光催化性能;构建异质结则是利用材料之间不同的功函数来达到分离光生电子空穴对的目的进而提高光催化性能;而在光催化剂负载助催化剂则可以降低催化过电势同时加速载流子分离、提高表面反应进而实现高效的光催化性能。金属硫族团簇作为金属硫化物的一个重要分支,不仅继承了硫化物优异吸光性能及半导体特性,而且还在结构精确性、尺寸均一可调变性、组分多样性等方面展现出独具特色的优异性。目前,金属硫族团簇在光催化领域的研究大多集中在调控内部组分以实现光催化活性的优化,在合成具有优异载流子分离效率方面未得到足够的关注。基于此,本论文以金属硫族团簇为研究主体,充分利用团簇结构精确、多组分共存、表面富电性等特点,通过后处理等方法将金属硫族团簇制成一系列优异的光催化剂,并进一步探索了具体的光催化机理。所开展的具体研究工作如下:（1）利用金属硫族团簇精确结构及内部多元组分共存的特点,通过热解含氧金属硫化物分子团簇（ZSP）与CdCl2盐的混合物,制备了富含S空位的间隙氧掺杂的CdxZn1-xS固溶体。通过控制热解温度,可以将ZSP团簇中的氧组分成功转化为CdxZn1-xS固溶体中间隙氧掺杂剂。所制备的CdxZn1-xS光催化剂同时含有间隙氧和伴生的硫空位。进一步研究表明,这两种缺陷分别在固溶体的价带附近以及导带和费米能级之间形成了新的中间能级,可有效地捕获空穴和电子,最终加速了光催化过程中光生载流子分离,从而提高了光催化制氢性能。（2）利用金属硫族团簇表面富电性的特点,运用静电自组装法将团簇（[Mo3S7]4+）选择性负载到具有非对称结构ZnIn2S4单层（ZIS）的S-Zn侧表面,成功制备了具有独特外加电场（EEF）结构的纳米异质结光催化剂（ZIS-MSB）。EEF的形成可以在原子水平上控制光生载流子的空间分离、运输和转移。ZIS中的光生电子首先被带正电的[Mo3S7]4+吸引到S-Zn侧表面,然后通过ZIS和[Mo3S7]4+之间的Mo-S键被转移到[Mo3S7]4+团簇中进行还原反应,空穴同时被运输到S-In侧表面用于氧化TEOA。优化后的ZIS-MSB纳米异质结光催化剂展现出优异的光催化性能（6.44mmol g-1 h-1）是ZIS（1.6 mmolg-1 h-1）性能的4倍。（3）利用金属硫族团簇精确可知的特点,利用确定位置来锚定Pt1单原子,并将其作为助催化剂来提高ZnIn2S4光催化剂的光催化制氢性能。首先,运用静电自组装法将带负电的T2团簇（Ge4S104-）锚定在ZnIn2S4的硫空位（Vs）处,形成[1Vs-1T2]2-（Vs-T2）结构的光催化剂。随后,运用光沉积的方法,将单原子Pt1锚定到T2团簇表面,最终形成Vs-T2-Pt1光催化剂。该光催化剂展现出优异的PHE性能。一方面,Pt1单原子作为助催化剂加速了光催化剂的表面反应,减弱了光催化剂内部的光生载流子复合;另一方面,T2与单原子Pt1之间的相互作用（Ge-S-Pt键）有可能改变了Pt1内部的电子结构,从而大大提高了Pt1的光催化活性,降低了反应势垒。该论文不仅拓展了金属硫化物团簇在光催化领域的应用,更为发展金属硫族团簇物化特性与光催化性能之间的关系提供了新路径。