能源与环境是当今世界面临的两大问题，构建清洁能源体系是解决此类问题的关键。利用太阳能光催化分解水制氢，是一种清洁的、可持续发展的制氢技术，将是解决能源与环境问题较为理想的途径之一。具有d0和d10电子构型的半导体光催化剂有利于电子从价带跃迁至导带，由此形成的能级结构有助于光生电子迁移。本论文旨在制备新型d0和d10电子构型的光催化剂，研究其光催化分解水制氢性能，以期发现高效的光解水制氢催化剂。　　通过固相法制备了具有d0电子构型的新型光催化材料La2AlTaO7，在紫外光照射下，无负载的光催化剂La2AlTaO7实现了纯水分解，通过负载NiO可进一步提高其光催化活性，当NiO的负载量为0.2mass％时，活性达到最高。利用第一原理研究了其电子结构，得出其价带顶由O2p轨道构成，而导带底由Al3s3p构成，依据第一原理，结合紫外-可见漫反射光谱讨论了Al原子对La2AlTaO7电子结构的影响。　　利用固相法制备了具有d0电子构型的ABi2Ta2O9(A=Ca, Sr, Ba)系列层状钙钛矿结构新型光催化剂，采用X线衍射表征了其晶体结构，表明ABi2Ta2O9(A=Ca, Sr)的晶体结构为正交晶系，而BaBi2Ta2O9则为四方晶系。通过第一性原理计算得到了此类新型光催化材料的电子结构和态密度。光催化活性测试表明，此类光催化材料具有较高的催化活性，SrBi2Ta2O9分解水的产氢活性达到了2.26mmol·h-1，远高于CaBi2Ta2O9和BaBi2Ta2O9的活性，探讨了晶体结构和电子结构对光催化活性的影响。质子化固相反应法制备的SrBi2Ta2O9，得到了具有较高催化活性的层状钽酸盐光催化剂H1.81Sr0.81Bi0.19Ta2O7，催化制氢性能测试表明其能够完全分解纯水，活性比NaTaO3高出两倍。射　　通过一种简单且没有使用表面活性剂的合成方法，制备了具有d10电子构型的新型纳米多孔ZnS-In S-Ag S固溶体光催化剂，研究发现该多孔材料是由许多细小的纳米粒子堆积而成的纳米球，孔径分布在2~30nm。以SO23232-和S2-为牺牲剂，测试了此固溶体光催化材料在可见光下(λ>400nm)的催化活性，在没有负载贵金属(如t)的条件下，该固溶体表现出了很高的分解水制氢活性，在420nm波长处的表观量子产率达到了19.8%，其活性远高于之前报道的绝大多数负载贵金属光催化剂。P　　在没有使用任何模板剂和表面活性剂的条件下，利用简单的溶剂热方法制备了具有分级核-壳结构的纳米多孔ZnS-In2S3-CuS固溶体光催化剂并探讨了其生长机制。研究发现随着反应时间的延长，在球壳部位有许多纳米棒逐渐生成，该纳米棒是纳米粒子通过肩并肩的“取向连接”生长机制长成，发现这是一种新的一维纳米棒的生长方式，这种现象可能在一维纳米材料的生长中广泛存在，此研究将进一步加深对“取向连接”生长机制的理解。测试了此固溶体光催化材料在可见光下(λ>400nm)的光催化分解水制氢性能，表明在180°C下反应18h制备的催化剂具有最高的光催化活性，没有负载贵金属(如Pt)的条件下，该固溶体在420nm波长处的表观量子产率达到了22.6%。另外，还详细研究和讨论了比表面积、孔容和纳米棒的生成与光催化性能的关系。