随着人类的发展,对能源的需求也在不断增长,而目前主要使用的化石燃料储量有限,并且会带来环境污染问题。太阳能以其巨大储量与清洁等特点成为越来越多研究者关注的重点。但太阳能的间歇性与极低的能量密度使得其必须转换成其他形式的能源才能更方便人们使用。氢能作为一种绿色、清洁的二次能源,是太阳能转化的优质对象。因此利用太阳能分解水制氢良好匹配了现代能源架构,满足可持续发展的需求。本课题组提出的两步式光热协同法是将光与热结合制氢的重要技术路线。对于材料的设计,希望其兼备光热响应性能,一方面能拓宽光谱利用范围,促进氧空位形成;另一方面能在热反应下保持活性与稳定性。本论文聚焦于贵金属的局域表面等离激元共振效应（LSPR）,利用沉淀沉积法制备大小尺寸Au负载的TiO2样品（分别记为LAu P25和SAu P25）用于两步式光热协同分解水实验。全光谱下LAu P25和SAu P25的氢气产量为9.90和12.60μmol/g-cat,可见光下产量为3.91和1.15μmol/g-cat。通过透射电子显微（TEM）、X射线能量色散谱（EDS）和X射线衍射技术（XRD）分析样品物质组成与形貌晶格;利用X射线光电子能谱分析（XPS）、紫外可见吸收光谱分析（UV-vis）、固体光致发光光谱（PL）分析样品光学性能与表面价态;运用密度泛函理论计算样品表面氧空位形成能。分析了可见与紫外光作用的差异与对反应产率的贡献不同的原因。结论认为大颗粒样品更容易形成氧空位,LSPR增强了其对可见光的吸收,认为小颗粒样品主要依靠TiO2吸收紫外光,在热反应下具有更好的活性,全光谱下效果更好。利用有限时域差分法对Au/TiO2模型进行仿真,采用平面光源照射。Au尺寸的增大会使得LSPR共振峰红移并且强度增强;Au颗粒游离在TiO2之外时会降低模型的可见光吸收与界面电磁场强度,Au颗粒内嵌与全封装入TiO2都能在其界面处产生较强电磁场;温度升高对Au/TiO2模型的可见光吸收也有一定促进作用。