太阳光驱动的半导体光催化产氢技术,给当代社会急需寻找可替代新能源的现状带来曙光。对于可见光驱动的单相半导体,在光吸收和强氧化还原能力之间存在无法调和的矛盾,具体表现在:反应活性位点较少,表面反应动力学缓慢,电荷分离不足和高热力学势垒。通过加速半导体的电荷动力学来提高体系光生电子-空穴复合效率,改善光催化性能。研究表明,在传统催化剂上耦合电子密度高的助催化剂,可以有效的抑制光生电子空穴复合,同时电子转移到助催化剂上,有效减缓了原本发生在半导体表面的水解反应逆反应,是改善单一传统半导体光催化效率低下的有效措施。本文采用金属相镍基磷化物做为光催化电子助催化剂,将其耦合在传统半导体石墨相氮化碳（g-C₃N₄）和金属氧化物（Cu₂O）上,改善了传统半导体比表面积低以及易氧化等的固有缺点,提高了光催化活性:（1）以氢氧化镍（Ni（OH）₂）为前驱体,通过简单静电自组装+原位磷化的方法制备出HCN/Ni₅P₄体系。利用三维（3D）多孔花状结构增加了光催化反应的活性位点,获得了更高的比表面积,并通过肖特基结的驱动力加速电荷动力学。由于光催化反应过程中,高电子密度的Ni₅P₄的存在,使得电子向助催化剂上转移,同时,Ni₅P₄较大的功函数（5.23 eV）,使得Ni₅P₄和质子化氮化碳（HCN）复合时形成肖特基结,肖特基壁垒的存在进一步阻碍了光生电子流回HCN。其次,多孔花状结构的Ni₅P₄,改善了氮化碳比表面积低的缺点,为光催化析氢提供更多活性位点,进一步提高了HCN/Ni₅P₄体系的光催化析氢活性。另外,还对光催化反应的能量转移过程进行了详细研究,与光催化机理吻合。（2）以氢氧化镍铁（镍铁水滑石,NiFe LDH）为前驱体,通过简单的原位磷化的方法得到Cu₂O/Ni_0.5Fe₂P体系。在光催化析氢反应过程中,金属相Ni_0.5Fe₂P的高导电性和较大的功函数使得光生电子往助催化剂上流动,光生电子空穴得到有效分离,肖特基势垒还防止由电子受体捕获的光生电荷流回Cu₂O,从而可以进一步提高光催化活性。其次,Ni_0.5Fe₂P附着在氧化亚铜的表面,阻碍了氧化亚铜的氧化,通过综合表征方法对光生载流子的转移过程进行了详细研究,与光催化机理一致。