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由于化石燃料的大量消耗而引发的环境和能源问题,人们意识到寻求一种可再生且环境友好的可替代能源是一项亟待解决的重要事项。而在众多的新能源开发技术中,氢气由于其在燃烧时不会产生引发环境污染的任何物质,成为了可以完美替代传统化石燃料的理想能源,并在某种程度上将满足全球对能量的基本要求。半导体光催化制氢技术的快速发展,将太阳能转化成洁净的氢能成为科学家研究的热点。可见光在太阳光谱中所占比例约为45%,因此,发展一种高效的可见光催化制氢催化剂是十分必要的。BiVO4作为一种廉价、稳定、环境友好的窄带隙氧化物半导体得到人们的广泛研究。但在实际应用时,其光催化制氢活性较差,依然无法满足实用化需求,这是因为BiVO4导带位置偏低致使光生电子还原能力差、对可见光吸收有限以及比表面积较小。为此,本论文开展了 Ag-TiO2对BiVO4复合改性以及利用金的等离子共振效应拓展BiVO4可见光吸收的工作,致力于提高其光催化制氢活性,并探讨其活性提高机制。本文主要涉及两部分工作:首先,探索了双功能的Ag-TiO2对BiVO4复合改性的策略,显著提高了其可见光催化制氢活性。利用简单的湿化学法构筑了 Ag-TiO2/BiVO4复合体。基于稳态表面光电压谱和瞬态表面光电压谱的结果可知,Ag-TiO2复合有效的提高了 BiV04的电荷分离,使得其在可见光和紫外-可见光下的光催化制氢活性均有所提高。通过对其光催化活性提高机制的探究可知:TiO2作为高能级电子平台,促进了 BiVO4光生电子的转移,并使其能量维持在较高水平;Ag进一步催化析氢反应发生。其次,利用具有等离子共振效应Au的复合进一步改善TiO2/BiVO4纳米复合体的可见光催化活性。通过湿化学法构筑了 AuNR-001T/BVNS二维片层结构纳米复合体,金的SPR效应使BiVO4对可见光的吸收得到增强,通过对BiVO4和TiO2的二维片层结构调控,增大了两者有效接触而积,加速了电荷的分离和传输,提高了其可见光催化制氢和二氧化碳还原活性。此外,金的等离子共振效应引发的光催化活性提高机制也是不同的。当可见光波长小于600 nm时,金纳米粒子主要起催化作用,催化还原反应发生;而当可见光波长拓展至660 nm时,金纳米棒不但能够催化反应,还由于其强烈的等离子共振效应协同提高体系的光催化活性。通过同位素实验,证明了光催化制氢反应中氢原子来源于水而不是甲醇。