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环境污染与能源危机是当今人类所面临的两个重大问题。光催化技术作为一门新兴的技术,为人类解决环境污染与能源危机提供了新的途径。经过几十年的发展,光催化技术在光降解有机污染物、光解水制氢、光催化还原二氧化碳等方面取得了令人瞩目的成果。但在光催化剂材料中普遍存在光响应范围窄、光生电子-空穴对易复合等诸多问题导致的光催化效率较低,在很大程度上限制了光催化技术的工业化应用。最近几年,表面等离子体光催化剂逐渐发展起来,由于其能增强光的吸收,促进光生电荷的分离,从而有利于光催化效率的提高,引起了人们的关注。这类表面等离子体光催化剂主要是贵金属负载到半导体或其他载体上(活性炭,石墨烯,纤维等),但是单独的金属纳米粒子表面等离子体共振光催化剂鲜有报道。此外,离子掺杂是半导体光催化剂改性的一个重要手段,即通过离子掺杂可以拓宽半导体的光谱吸收范围,调节禁带宽度,降低光生电荷复合的几率,从而提高光催化效率。本文研究了金属纳米粒子的表面等离子体光催化产氢性能,以及通过离子掺杂调控半导体带隙,改善其光催化性能,主要内容如下:(1)采用多种方法合成了不同粒径的铜纳米粒子,对其光催化活性进行测试。其中,原位合成的铜纳米粒子在乳酸作为牺牲剂的条件下产氢效率达到35mmol?g-1?h-1。此外,这个原位合成的铜纳米粒子光催化剂可以重复使用,在5个12h循环中光催化产氢活性没有降低。另外,使用C60作为助催化剂,会使铜纳米粒子的光催化活性大幅提高,在乳酸作为牺牲剂的条件下,产氢速率达到54.58mmol?g-1?h-1,是单独铜纳米粒子作为催化剂时产氢量的1.5倍。(2)建立了一个新型的光催化产氢体系,采用简便的光致还原法成功的制备出了银纳米粒子。银纳米粒子作为一个新兴的光催化剂展现出了良好的光催化产氢活性。在没有任何半导体存在,三乙醇胺作为牺牲剂的条件下光催化产氢速率达到20mmol?g-1?h-1。通过设计PVP绝缘层包裹的银纳米粒子核/壳结构,验证了银纳米粒子的表面等离子体光催化机理。另外,使用C60作为助催化剂,使银纳米粒子的光催化活性大幅提高,最高产氢速率是单独银纳米粒子作为催化剂时产氢量的2.6倍。(3)通过凝胶溶胶法合成了Ce,Sb共掺杂的SnO2(Ce/ATO)纳米结构的粒子,并对Ce掺杂ATO样品进行了X-粉末衍射(PXRD),场发射扫描电镜(SEM),紫外-可见漫反射光谱(Uv-vis),荧光光谱(PL),X-射线光电子能谱(XPS)对Ce掺杂的ATO样品进行了结构、形貌,光学性质以及组成元素价态表征。在光催化产氢测试中Ce/ATO表现出了光催化产氢活性,其中4mol%Ce/ATO样品的光催化活性最好,乳酸作为牺牲剂,在光照下产氢速率达到(8.5μmol?g-1?h-1)。研究表明Ce可以调节ATO的禁带宽度,抑制光生电子-空穴对的再复合,从而提高光催化活性。