計畫的第一部分將設計新的合成方法以控制過渡金屬二硫化物(TMDs)的表面缺陷、晶相、層間距與層數量以及異原子摻雜,達到優化TMDs之複合奈米結構,亦將設法將金屬崁入TMDs的夾層以提高其光催化性能。第二部分將致力研究石墨型碳氮化物(g-C 3 N 4 )中金屬離子/電解質與吡啶氮之間的相互作用,進一步修飾g-C 3 N 4 的電子結構及進行不同官能基團的修飾以提高其光催化產氫和產氧活性。第三部分將利用不同的生質材進行不同結構及形態的生質碳材的合成,藉由調節孔隙及添加異質原子,有效提升活性位點以增進其電化學性能及催化活性。