近些年来,凭借其自身环境友好以及成本低廉的优点,半导体光催化技术受到了广泛的关注。在众多光催化材料中,Rutile相Ti O2,2H相SnS2以及g-C3N4具有良好的稳定性和较高的光催化活性,在有机物的分解和H2O2的合成等领域得到广泛的应用。受限于自身较大的禁带宽度,这些材料在可见光下的光催化活性欠佳。纳米金粒子（Au NPs）表现出独特局域化的表面等离子体共振（LSPR）特性,对波长在500-650 nm之间的可见光具有良好的响应,能够有效的提高光催化材料在可见光下的催化性能。本文在Ti O2,SnS2以及g-C3N4三种材料中引入了Au NPs,形成金/半导体纳米异质结构,深入研究了Au NPs的LSPR现象在可见光催化过程中的增强行为以及相应的微观机制。为了改善Ti O2的可见以及近红外光催化活性,本文制备了Rutile相的Ti O2纳米片和不同长径比的金纳米棒（Au NRs）的肖特基异质结构（Ti O2-Au NRs）。通过调整Au NRs的长径比,可调节其纵向LSPR模式,能够将光响应范围延伸至近红外区域。在可见以及近红外光下,随着Au NRs长径比的增加,Rh B的分解效率得以逐渐提高,可以达到Ti O2的2倍以上。Ti O2纳米片的可见光催化行为源于Rh B分子对Ti O2的光敏化作用,这与理论分析到的结果相吻合。理论计算表明,在可见光下,Ti O2-Au NRs结构中Au NRs能够通过Dexter机制将LSPR中弛豫为个别激发的非平衡载流子传递到Ti O2的表面用于光催化反应。随着纳米棒长径比的增加,Au NRs的纵向偶极模式的吸收系数逐渐增加,吸收峰位逐渐红移,能够提高体系的近场强度分布,有利于Au NRs向Ti O2的非平衡电子传递。2H相SnS2往往呈现出截角十二面体片状结构,这些表面与Au NPs的相互作用各不相同,于是本文比较了SnS2的（001）以及（101）表面吸附金团簇后在几何构型和电子结构上的差异。相比于（001）表面-3.77 e V的吸附能,（101）表面对金团簇的吸附能约为-5.29 e V,结构更为稳定。在真空能级标度下,（101）表面的价带顶和导带底分别位于-6.15 e V和-3.86 e V,金团簇的费米能级位于-5.07 e V,两者之间能够通过Dexter机制实现非平衡载流子的传递。实验上获得的SnS2纳米片与Au NPs的复合结构（SnS2-Au NPs）中,Au NPs主要吸附在纳米片边缘处的（101）以及与之相等价的表面上,在（001）表面并无吸附。在可见光下,利用自身的LSPR特性,Au NPs的引入能够将SnS2的光暗电流比由2.0提升至4.0,对甲基橙（MO）溶液的降解速率提升6倍以上,这与计算结果相一致,意味着Au NPs能够向SnS2的（101）及其等价表面注入光生载流子,实现对SnS2光催化活性的改善。为了分析形貌对SnS2-Au NPs肖特基结构的可见光催化活性的影响,本文比较了Au NPs与2H相SnS2纳米微粒的核壳式结构和卫星式结构在可见光下的光学性质的差异。与宽禁带半导体不同,Au NPs与窄带隙的SnS2所形成的卫星式结构在可见光下的光吸收截面可以达到核壳式结构的2倍,界面处的局域场强度最高可以达到核壳式结构以及单一SnS2的6倍左右。实验表明,卫星式结构相比于核壳式结构具有更高的可见光吸收系数和更低的光生载流子复合率。此外,卫星式结构对MO溶液的可见光降解速率约为SnS2以及核壳结构的4倍,这是由于卫星式结构中Au NPs的LSPR特性导致的局域场增强现象以及热电子的传递行为相比SnS2材料更为有效。作为典型的有机可见光催化材料,g-C3N4的表面结构以及光学性质可以通过质子化处理（p-C3N4）来进行调控,从而影响其光催化活性。为改善其可见光响应以及生成H2O2的活性,本文向p-C3N4表面引入了Au NPs。随着Au NPs的引入,p-C3N4的吸收截止波长能够从450 nm延伸至650 nm,对可见光的吸收系数也能够提升至0.8-1.2左右。在实验上,与g-C3N4和p-C3N4相比,Au NPs的引入能够显著提升光催化材料在可见光下生成H2O2的活性。这一特性源于Au NPs所引起的局域场增强和非平衡载流子的注入。此外,由于质子化处理后的尺寸减小以及质子的引入对边缘亚胺基团的加成,p-C3N4相比于g-C3N4具有更高的H2O2生成活性。理论分析结果表明,相比于g-C3N4,p-C3N4表面H2O2分子的脱附能由1.12 e V降低到了0.97 e V,能够有效的促进H2O2分子在材料表面的脱附,从而促进了光催化反应的进行。