半导体光催化制氢技术将太阳能转化为以氢气为介质的化学能,是解决能源危机和环境污染的有效手段。ZnO属于宽禁带半导体,因其成本低、制备简单、形貌可控而受到广泛关注。但ZnO可见光利用率低及光生电荷复合速率快等缺点限制了ZnO在制氢领域的实际应用。构建异质结光催化剂是改善半导体光催化性能的有效途径。ZnS导带位置较高,可用来弥补ZnO低还原能力的不足。本文以ZnO和ZnS为主要研究对象,从形貌调控、构建异质结两个方面研究了分级结构ZnO/ZnS复合物的可控制备及光催化制氢机理。主要内容如下:（1）先通过水热反应制备ZnO空心球,再通过离子交换法成功制备分级ZnO/ZnS空心球复合材料。实验结果表明,该分级空心结构能增强光的吸收和提供丰富的反应活性位点,从而提高其光催化性能。ZnO/ZnS复合材料的光催化制氢活性为纯ZnO的3.2倍。ZnO和ZnS之间形成的梯型异质结可增强其光催化性能,因为它不仅可以改善光生载流子的分离效率,而且还能提高反应过程中的光催化氧化还原能力。（2）先通过高温煅烧静电纺丝前驱体制备出ZnO纳米纤维,再将ZnO纳米纤维浸渍在Na₂S水溶液中,以离子交换法制取一维梯型ZnO/ZnS异质结光催化剂。ZnO/ZnS异质结光催化材料具有均匀的一维结构,能过缩短光生电荷的传输距离从而提高光生载流子的分离速率。实验结果表明ZnO/ZnS复合物的光催化制氢性能的改善,归因于梯型异质结的形成及其光吸收的提高,并通过DFT理论模拟计算及XPS分析证明了光生载流子的梯型迁移机理。（3）先通过水热焙烧法制备出ZnO花球,再通过离子交换法在ZnO表面生成ZnS制备出ZnO/ZnS复合物。实验结果表明:当ZnS/ZnO的摩尔比为1.5时,复合材料在太阳光照下的光催化制氢性活性(9.97 mmol g^-1 h^-1)最佳,说明ZnS的含量与光催化制氢性能有很大关系。DRS结果表明ZnS的引入提高了ZnO/ZnS复合材料可见光的吸收。此外,通过XPS分析、功函数计算和羟基自由基捕获实验,证明了ZnO与ZnS在光照条件下的梯型电荷转移机理,这能有效抑制光生电荷的快速复合,达到提高光催化性能的目的。