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TiO2是被广泛研究的半导体光催化剂之一,然而,由于TiO2禁带宽度较宽,只能利用紫外光,且量子效率较低,限制了其在光催化领域的应用。本文结合Ti3+自掺杂和贵金属表面等离子体共振效应（SPR）对其进行改性,从而提高其光催化活性。采用一步水热法和光化学还原法成功制备了具有可见光吸收的TiO2、Au/TiO2及Ag/AgI/TiO2纳米粒子复合光催化剂。本文通过SEM、TEM、EDS、XRD、XPS、DRS等表征方法,对所制备样品的形貌、大小、组成、晶体结构以及光吸收情况进行分析,并通过光催化分解水制氢对所制备光催化剂的光催化活性进行了研究。首先,采用一步水热法,成功合成了TiO2纳米粒子光催化剂,研究了不同醇溶剂对所制备TiO2纳米粒子的影响。研究结果表明,在不同溶剂下所制备的TiO2纳米粒子均为锐钛矿相,形貌基本相同,其大小均一,尺寸约为5-10 nm。其中,由乙二醇作溶剂所制备的TiO2纳米粒子,其可见光光催化分解水制氢活性最高。因此,我们对其进行了进一步探讨,研究发现,此条件下所合成的TiO2纳米粒子为单晶,其形貌为截断两个顶端的双锥体结构。XPS分析结果表明,样品表面含有Ti3+。此外,DRS数据显示,所制备的样品在可见光区有很强的吸收。其次,为了提高TiO2纳米粒子的光催化活性,通过光化学还原法制备了Au/TiO2纳米粒子复合光催化剂。SEM分析表明,通过此合成方法可以将Au纳米粒子均匀地负载在TiO2表面,这与XRD分析结果相一致。DRS分析结果表明,Au/TiO2在520 nm处有强的吸收峰,这主要归因于Au纳米粒子的表面等离子体共振效应（SPR）。并研究了Au负载量对光催化性能的影响,结果表明,当负载Au含量为3%时,Au/TiO2表现出最高的产氢速率,其产氢速率为155.37μmol/g/h。这表明,在TiO2纳米粒子表面负载Au可提高其光催化产氢活性,且Au负载量存在一个最佳值。此外,我们对其可见光光催化分解水的反应机理也进行了探讨。最后,采用一步水热合成法,在不同的AgI浓度下,制备出了Ti3+自掺杂的Ag/AgI/TiO2等离子体光催化剂。XRD分析结果表明,样品中含有锐钛矿相TiO2、金属Ag和AgI。通过XPS分析可知,样品中的Ti主要是以Ti4+形式存在,并含有少量的表面Ti3+。DRS分析结果表明,Ag/AgI/TiO2在可见光区具有较强的吸收,这归因于Ag纳米粒子的等离子体共振效应（SPR）。并通过可见光光催化分解水制氢测试对其光催化性能进行了评价,研究了不同AgI浓度对所制备样品的光催化性能的影响,结果表明,当AgI浓度为0.5 M时,所制备Ag/AgI/TiO2光催化活性最高,其产氢速率达到571μmol/g/h。这归因于Ti3+自掺杂与表面等离子体共振效应的协同作用。另外,在0.5 M AgI基础上对Ag与I的比例进行调变,并探讨其对所制备样品的可见光光催化制氢活性的影响。XRD测试结果表明,随着Ag与I比例的下降,所制备样品中金属Ag与AgI的含量会发生明显变化。由DRS数据分析可知,随着Ag与I比例的下降,所制备样品在可见光区的光吸收也是逐渐降低的。当Ag与I比例为1:1时,样品的产氢速率最高,光催化活性最好。