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等离子体共振可使金属周围的电磁场强度与入射光强度相比得到显著提高。因此，发展等离子体共振型金属（Au、Ag等）与半导体复合而成的等离子体共振光催化剂在太阳光的捕获和转换方面具有巨大的应用潜力。但如何在纳米尺度对金属和半导体的位置和距离等空间分布进行调控以有效利用等离子体共振来提高光催化剂的催化活性仍然是一项巨大挑战。因此，发展新策略将半导体与金属颗粒合理地进行组装对设计和制备高活性等离子体共振光催化剂具有重要意义。在本文中，我们致力于对金属和半导体复合结构在纳米尺度进行设计及组装方法的研究，通过对催化剂中纳米晶的种类、含量、尺寸以及空间分布等因素的调控，有效利用等离子体共振来提高光催化剂对光的吸收效率以及电子和空穴的分离效率，达到提高光催化剂产氢活性的目的。同时，结合理论计算模拟手段，对其作用机理进行深入探讨。具体可分为以下几部分: 1，利用乳液自组装方法设计并合成了Au/CdSe纳米团簇光催化剂。该纳米团簇可有效利用Au纳米颗粒的表面等离子体共振所引起的近场增强作用，使Au/CdSe纳米团簇在光催化产氢方面展现出优越的光催化性能。与CdSe纳米团簇光催化剂相比，其光催化活性提高19倍，光催化稳定性从0.3 h延长到80 h以上。此外，该方法还可以便捷地对纳米团簇中纳米晶的组成、尺寸、形貌以及含量等参数进行调控，进一步优化光催化剂的光催化产氢性能。本研究为新型高效等离子体共振光催化剂的设计和制备提供了新思路。 2，发展了一种SiO2填充包覆型纳米团簇的合成方法，制备出Au/CdSe@SiO2纳米团簇。该方法可在纳米尺度对Au与CdSe颗粒之间的距离进行调控，以优化Au纳米颗粒的近场增强效应来提高光催化剂的光催化产氢活性。该SiO2填充包覆型纳米团簇的合成方法具有良好的普适性，通过改变纳米晶的种类和形貌等参数实现CuSe@SiO2、 Au@SiO2、Pt@SiO2、TiO2@SiO2以及Au-Fe3O4@SiO2等SiO2填充包覆型纳米团簇的可控合成，并有望在生物医学、催化以及光学等领域得到广泛应用。 3，利用乳液自组装方法设计并制备了Au/CdSe/TiO2纳米团簇光催化剂。该类型光催化剂可协同利用Au纳米颗粒的近场增强作用来提高CdSe中光生电子和空穴生成速率，同时利用TiO2纳米棒来提高CdSe中光生电子和空穴对的分离效率，使Au/CdSe/TiO2纳米团簇光催化剂展现出非常优越的光催化产氢性能。与CdSe纳米团簇光催化剂相比，其光催化活性提高200倍，光催化稳定性延长到100 h以上。该研究为协同利用等离子体共振和电子传递的稳定高效光催化剂的设计和制备提供了新方法。