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资源短缺已成为全球化问题，而太阳能作为最清洁的可再生能源，其综合利用显得尤为重要。目前太阳能的利用主要局限于太阳能电池，光热转换等领域，这些应用虽然已经被用于日常生活之中，但是，也面临着诸多问题，如材料应用要求高，光能利用形式比较单一等。
局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance；LSPR)是指光激发下贵金属微纳结构内的自由电子发生集体震荡。通过等离激元(Plasmons)的激发和衰减，贵金属可以强烈吸收光能，其表面可以形成一个放大的电磁场，生成高能的热电子以及将光能转化为热能等，这一系列现象目前受到科研界的诸多关注。因此，具有Plasmonic性质的金属纳米材料可以作为一个理想的平台，用于多种应用。传统的Plasmonic材料往往是孤立、分散的纳米结构，其Plasmon的激发依赖纳米结构的尺寸、形状和间距，具有一定的频率和范围。因此，它们的光吸收局限在一个较窄的波段范围，从而降低了光的利用效率。从微观上看，Plasmonic黑体材料可以看作是由不同尺度或形状的微纳结构的组合，可以吸收不同频率的光。因此，Plasmonic黑体材料具有宽波段吸光能力，导致外观显示黑色。和孤立、分散的微纳结构相比，Plasmonic黑体可以显著提高对光的利用率。本文以贵金属“金”作为研究对象，首先通过控制电镀电流密度以及电镀时间，成功制备出表面粗糙且外观呈黑色的金镀层-黑金(B-Au)，并系统研究其结构及性能。
1：首先设计并且制备出表面粗糙外观呈黑色的PlasmonicB-Au，B-Au的制备过程主要包括以下步骤：首先利用物理真空蒸镀法制备出电镀基底，之后切割出规则基底尺寸(1×1cm)，然后对电镀基底进行亲水性处理提高镀层粘附性，通过控制出电镀面积以控制电流密度，再控制电镀时间，最终成功制备出B-Au。在此基础上，首先测试了B-Au的光学特性，通过紫外-可见-近红外分光光度计的测试显示B-Au在300-1800纳米波长范围内，其对光的吸收超过80%，宽波段高的光吸收进一步通过光热转换测试得到验证，在氙灯的照射下(100 mW/cm2)，B-Au在2分钟内，温度由室温25℃上升到36.5℃，与之对比，光滑的平面金基底的温度没有太大的改变。在测试了光学性能的基础上，由于B-Au具有粗糙的表面以及微观结构存在大量尖端区域，我们进一步测试了B-Au在表面拉曼增强基底方面的应用，首先B-Au具有宽波段吸光性能使的其可以在较宽的波长范围内产生表面等离子体共振激发，因此这大大简化了拉曼应用方面激发波长的选择问题，通过测试两种信号分子:罗丹明B(R6G)及4-巯基吡啶(4-MPY)，证实了B-Au的确具有优异的拉曼应用前景。
2：继续研究B-Au的光电催化性能，从B-Au的扫描电子显微镜(SEM)图片可以看出，其微观结构粗糙，比表面积大，通过电化学方法测试得出B-Au的粗糙度约为20，进一步测试其在电催化氧化CH3OH的方面的应用，经过测试，B-Au与平面金对比，B-Au对CH3OH的催化有着显著的提升，通过加光产生等离子体热载流子，可以进一步提升B-Au的催化性能，通过对比光照前后CH3OH氧化峰峰电流值，光照之后峰电流增加15.2%，在此基础上，与半导体CdS结合，初步探究了其光电性能并发现半导体的覆盖度会影响电子传输从而影响性能。
局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance；LSPR)是指光激发下贵金属微纳结构内的自由电子发生集体震荡。通过等离激元(Plasmons)的激发和衰减，贵金属可以强烈吸收光能，其表面可以形成一个放大的电磁场，生成高能的热电子以及将光能转化为热能等，这一系列现象目前受到科研界的诸多关注。因此，具有Plasmonic性质的金属纳米材料可以作为一个理想的平台，用于多种应用。传统的Plasmonic材料往往是孤立、分散的纳米结构，其Plasmon的激发依赖纳米结构的尺寸、形状和间距，具有一定的频率和范围。因此，它们的光吸收局限在一个较窄的波段范围，从而降低了光的利用效率。从微观上看，Plasmonic黑体材料可以看作是由不同尺度或形状的微纳结构的组合，可以吸收不同频率的光。因此，Plasmonic黑体材料具有宽波段吸光能力，导致外观显示黑色。和孤立、分散的微纳结构相比，Plasmonic黑体可以显著提高对光的利用率。本文以贵金属“金”作为研究对象，首先通过控制电镀电流密度以及电镀时间，成功制备出表面粗糙且外观呈黑色的金镀层-黑金(B-Au)，并系统研究其结构及性能。
1：首先设计并且制备出表面粗糙外观呈黑色的PlasmonicB-Au，B-Au的制备过程主要包括以下步骤：首先利用物理真空蒸镀法制备出电镀基底，之后切割出规则基底尺寸(1×1cm)，然后对电镀基底进行亲水性处理提高镀层粘附性，通过控制出电镀面积以控制电流密度，再控制电镀时间，最终成功制备出B-Au。在此基础上，首先测试了B-Au的光学特性，通过紫外-可见-近红外分光光度计的测试显示B-Au在300-1800纳米波长范围内，其对光的吸收超过80%，宽波段高的光吸收进一步通过光热转换测试得到验证，在氙灯的照射下(100 mW/cm2)，B-Au在2分钟内，温度由室温25℃上升到36.5℃，与之对比，光滑的平面金基底的温度没有太大的改变。在测试了光学性能的基础上，由于B-Au具有粗糙的表面以及微观结构存在大量尖端区域，我们进一步测试了B-Au在表面拉曼增强基底方面的应用，首先B-Au具有宽波段吸光性能使的其可以在较宽的波长范围内产生表面等离子体共振激发，因此这大大简化了拉曼应用方面激发波长的选择问题，通过测试两种信号分子:罗丹明B(R6G)及4-巯基吡啶(4-MPY)，证实了B-Au的确具有优异的拉曼应用前景。
2：继续研究B-Au的光电催化性能，从B-Au的扫描电子显微镜(SEM)图片可以看出，其微观结构粗糙，比表面积大，通过电化学方法测试得出B-Au的粗糙度约为20，进一步测试其在电催化氧化CH3OH的方面的应用，经过测试，B-Au与平面金对比，B-Au对CH3OH的催化有着显著的提升，通过加光产生等离子体热载流子，可以进一步提升B-Au的催化性能，通过对比光照前后CH3OH氧化峰峰电流值，光照之后峰电流增加15.2%，在此基础上，与半导体CdS结合，初步探究了其光电性能并发现半导体的覆盖度会影响电子传输从而影响性能。