本文首先通过溶剂热反应制备出了具有一维结构的硫化镉纳米棒,然后将得到的硫化镉单体和六水硝酸铈进行进一步的水热反应,成功制备出不同摩尔掺比的硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒复合材料。接着,利用场发射扫描电镜和透射电镜对硫化镉单体及硫化镉/二氧化铈纳米复合材料的形貌、粒径大小等特点进行了表征,通过X射线衍射以及X射线光电子能谱等对单体及复合材料的晶体结构、晶体特征、元素构成等进行了对比分析,通过氮气吸附脱附对材料的比表面积和孔融孔径进行了测量分析,并利用紫外可见漫反射光谱对单体以及复合材料的光吸收特性分别进行了分析研究。本文还重点研究了硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒复合材料在可见光条件下催化降解罗丹明B的应用。分别利用紫外可见光光谱、高效液相色谱、总有机碳分析仪等仪器检测手段以及自由基捕捉实验系统分析和讨论了硫化镉以及硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒光催化降解染料溶液的反应历程以及光催化作用机理。通过测定反应后溶液中的镉离子浓度以及进行循环利用实验,考察了硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒复合材料在催化降解罗丹明中的光催化稳定性。本实验还研究了反应体系中复合物CeO₂负载量、罗丹明染料溶液p H值、染料溶液浓度和无机盐金属离子等因素对CeO₂-CdS复合物光催化活性的影响作用。SEM及TEM图像显示,硫化镉呈现出一维结构,长度大约为1²μm,而二氧化铈球状纳米颗粒则紧密结合在硫化镉纳米棒表面上。XRD分析结果则证明CdS为六方纤维锌矿结构,CeO₂为立方晶相,两者结合紧密,说明在CeO₂/CdS复合材料成功合成。XPS结果则证明复合光催化剂表面含有大量吸附氧,能够在氧化反应中表现出更强的流动性,这可能与CeO₂优异的储氧性能有关。正因此,CdS/CeO₂对罗丹明B的光降解能力也得到明显提高。氮气吸附脱附数据表明CdS与CeO₂复合后,其比表面积与单体相比有所增大,这将有力于染料废水处理过程中复合光催化剂对染料的吸附,加快染料的降解速率。硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒复合材料在CdS和CeO₂摩尔比为1:20时呈现出最佳催化效率（降解速率为CdS单体的3.4倍,为CeO₂单体的28倍）,同时,能很好地利用准二级动力学方程以及Langmuir等温吸附模型对其进行描述。反应后溶液的液相色谱结果表明,硫化镉纳米棒/二氧化铈纳米颗粒复合材料在可见光下不仅仅是使罗丹明B染料脱色,而是催化了罗丹明B染料分子芳香环结构以及共轭体系的分解反应。而对反映后溶液中总碳的分析结果则进一步证明,CeO₂/CdS复合材料能够促进染料分子矿化生成水和二氧化碳。通过循环实验研究,表明硫化镉/二氧化铈纳米复合材料在光催化降解过程中能够表现出很高的稳定性,这使得其具有较高的催化利用实用性。通过自由基抑制剂实验,超氧自由基被证明是罗丹明B光催化氧化降解过程的主要参与活性物质。一系列光催化活性实验结果表明,反应体系的光催化效率呈现出随着染料溶液p H的降低而升高,随着染料溶液浓度的增加而降低的趋势。添加无机盐金属离子Cu2+、Ag+、Zn2+和Fe3+对反应体系的催化反应速度呈现出不同程度的抑制效应,其抑制效果顺序为Cu2+>Ag+>Zn2+>Fe3+。本实验表明,硫化镉纳米棒与二氧化铈纳米颗粒的复合不仅能有效提高光催化剂降解染料分子的效率,同时还可以有效降低光生电子与空穴之间的复合率,抑制硫化镉纳米棒的光腐蚀作用。