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金属硫化物半导体可见光区域的光响应强、成本低和容易制备、催化活性高，被认为是最具前途的光催化剂之一。本文研究了固溶体ZnCdS，采用调控手段对其进行对比研究，寻找出最高效的光催化剂，构筑S型异质结以探究其对光催化产氢效果的影响。主要研究内容包括以下几个方面：
一、采用典型的溶剂热法制备了Zn0.7Cd0.3S，并将非贵金属Ni纳米粒子通过原位光沉积的方法负载在Zn0.7Cd0.3S上。将该复合催化剂置于Na2S/Na2SO3溶液中，产氢速率可以高达约12mmol h-1g-1。Ni金属纳米粒子作为该反应的助催化剂和活性位点，大大提高了电子的转移速率，从而抑制了电子-空穴对的复合，提高了光催化活性。
二、金属元素和非金属元素摩尔比的变化会影响ZnCdS的形貌结构，进而影响光生电子-空穴对的分离和产氢能力。该研究通过改变硫代乙酰胺作的摩尔量来调节ZnCdS的形态。通过X射线衍射，透射电子显微镜，X射线光电子能谱和物理吸附-脱附仪对样品的结构进行了分析，评价了它们的光学性质，光催化产氢能力和光电化学性能。随着硫代乙酰胺用量的增加，结晶度提高，随之ZnCdS纳米棒自组装成纳米花，缺陷数量减少。当（Zn+Cd）∶S摩尔比为1∶3.5时，光催化活性最高，约为12.57mmol h-1g-1，是（Zn+Cd）∶S摩尔比为1∶1时的6.2倍。一维纳米棒结构有助于形成空间电荷区域，并引导电荷载流子沿着纳米棒进行传递。自组装ZnCdS纳米花为电荷转移提供了额外的通道，从而增强了电子-空穴对的分离，促进了光催化活性。
三、通过典型的溶剂热法制备了NiS2、MoSe2和NiS2/MoSe2复合物。系统地研究了由NiS2和MoSe2构筑的S型异质结的光学、电学性能及光催化产氢性能。此外，在曙红敏化的光催化体系中，曙红作为光敏剂，有效增强了光吸收效率，从而促进光反应的进行。S型异质结的建立有助于提高反应体系的氧化还原能力，使催化剂NiS2/MoSe2的产氢活性增强，约为7mmol h-1g-1，分别是纯NiS2和MoSe2产氢活性的2.05倍和2.44倍。高效的电子-空穴分离率和快速的电子转移效率是提高光催化析氢反应效率的主要原因。这项研究为将构建的窄带隙半导体S型异质结直接应用于光催化析氢系统提供了一项新的策略。
一、采用典型的溶剂热法制备了Zn0.7Cd0.3S，并将非贵金属Ni纳米粒子通过原位光沉积的方法负载在Zn0.7Cd0.3S上。将该复合催化剂置于Na2S/Na2SO3溶液中，产氢速率可以高达约12mmol h-1g-1。Ni金属纳米粒子作为该反应的助催化剂和活性位点，大大提高了电子的转移速率，从而抑制了电子-空穴对的复合，提高了光催化活性。
二、金属元素和非金属元素摩尔比的变化会影响ZnCdS的形貌结构，进而影响光生电子-空穴对的分离和产氢能力。该研究通过改变硫代乙酰胺作的摩尔量来调节ZnCdS的形态。通过X射线衍射，透射电子显微镜，X射线光电子能谱和物理吸附-脱附仪对样品的结构进行了分析，评价了它们的光学性质，光催化产氢能力和光电化学性能。随着硫代乙酰胺用量的增加，结晶度提高，随之ZnCdS纳米棒自组装成纳米花，缺陷数量减少。当（Zn+Cd）∶S摩尔比为1∶3.5时，光催化活性最高，约为12.57mmol h-1g-1，是（Zn+Cd）∶S摩尔比为1∶1时的6.2倍。一维纳米棒结构有助于形成空间电荷区域，并引导电荷载流子沿着纳米棒进行传递。自组装ZnCdS纳米花为电荷转移提供了额外的通道，从而增强了电子-空穴对的分离，促进了光催化活性。
三、通过典型的溶剂热法制备了NiS2、MoSe2和NiS2/MoSe2复合物。系统地研究了由NiS2和MoSe2构筑的S型异质结的光学、电学性能及光催化产氢性能。此外，在曙红敏化的光催化体系中，曙红作为光敏剂，有效增强了光吸收效率，从而促进光反应的进行。S型异质结的建立有助于提高反应体系的氧化还原能力，使催化剂NiS2/MoSe2的产氢活性增强，约为7mmol h-1g-1，分别是纯NiS2和MoSe2产氢活性的2.05倍和2.44倍。高效的电子-空穴分离率和快速的电子转移效率是提高光催化析氢反应效率的主要原因。这项研究为将构建的窄带隙半导体S型异质结直接应用于光催化析氢系统提供了一项新的策略。