随着社会高速迅猛的发展，人类对于能源的需求越来越多。目前运用最广的是化石燃料，但是化石燃料储备量非常有限，现在正面临日益枯竭的危险。而且化石燃料的过度使用，也严重破坏生态平衡，造成严重污染。为了人类社会的可持续发展，寻求能够代替化石燃料的高效、环境友好型新能源迫在眉睫。太阳能作为一种新型可再生能源，具有来源广，无污染，取之不尽用之不竭等优点，是化石燃料的最佳替代者。常见的利用方式有光热转换、光电转换和光化学转换。氢能也是目前比较热门的新型能源，其中太阳能制氢技术是研究的重点方向。半导体纳米材料在上述两种能源的制取转换方面有着重要的作用，例如半导体光催化降解和半导体光电化学制氢。　　在本文中，我们分别合成两类纳米材料及其衍生物，并对其形貌结构进行表征，研究其光学、光催化、光电等性能，具体内容如下:　　1.Cu2O微晶晶面与光催化降解亚甲基蓝性能关系的研究　　水热合成四种形貌Cu2O微晶，研究其对亚甲基蓝(MB)的降解效果。采用PVP体系合成六面体、八面体、十四面体，NaOH体系合成二十六面体然后进行表征。在150 W氙灯照射下，催化剂用量0.5 g L-1，助催化剂30％H2O2用量0.1％，降解100 mL浓度为5％的MB溶液，反应时间80 min。八面体对MB的脱色率最高为89.48％，六面体最低为60.56％，原因是{111）晶面为光催化活性面，八面体全部由{111）晶面组成，六面体不含{111）晶面。二十六面体脱色率比十四面体略高，分别为83.88％和82.15％，是因为二十六面体尺寸较大，量子尺寸效应不明显，红移较大。　　2.Cu基TiO2纳米线矩阵的合成与光电化学性能的研究　　采用简单的水热法合成TiO2纳米线矩阵，然后分别采用简单温和的醇热技术和化学沉积法对其进行修饰，得到CuO@TiO2和Cu(OH)2@TiO2纳米线矩阵。我们分别对TiO2，CuO@TiO2和Cu(OH)2@TiO2三种纳米线矩阵进行表征，然后进行光学测试检测其光学性质。重点是将三种纳米线矩阵制成光电阳极，作为工作电极组装光电化学池，采用三电极系统测试三者的光电化学性质。对比分析结果，确定最佳修饰条件。并对其光电化学制氢原理和过程进行深入讨论，研究了复合材料提升光电转化效率(IPCE)的原因。