能源危机和环境污染是21世纪人类面临的两大挑战。化石燃料的快速消耗,导致温室效应日益严重,能源储备日益短缺,因此,人们迫切需要找到一种新的可持续的、环保的清洁能源,以缓解能源危机和环境问题。光催化分解水制氢这一新兴技术为解决能源短缺及环境污染问题提供了可能的方案。等离子体金属纳米粒子（Cu、Ag、Au等）通过表面等离子体共振（SPR）效应,可以有效地将太阳能转化为氢能。本课题研究了基于表面等离子体效应的铜基复合催化剂用于光催化分解水制氢,具体内容如下:（1）本论文通过原位聚合和光还原法合成了具有三维网状结构的含铜-聚苯胺水凝胶（Cu-PP）和含铜-聚吡咯水凝胶（Cu-PPy）。利用植酸作为掺杂剂和交联剂,苯胺和吡咯分别原位聚合形成聚苯胺-植酸（PANI-PA）和聚吡咯-植酸（PPy-PA）水凝胶。同时,植酸因具有较高的配位能力,可以作为螯合剂,与铜离子配位。当受到光照射时,铜离子被缓慢释放还原形成Cu NPs,并均匀分布在PANI-PA或PPy-PA的三维基质中。（2）利用XRD、FT-IR、Raman、XPS、SEM和TEM测试表征了上述水凝胶催化剂的组成、结构以及微观形貌等,研究发现Cu-PP和Cu-PPy水凝胶中含有Cu NPs,并且在空气中暴露30天也未发现明显的氧化,说明Cu-PP水凝胶可以有效防止铜纳米粒子的氧化。荧光光谱和电化学测试表明,复合之后发射峰强度减小,光电流响应增强,阻抗变小。（3）论文研究了乳酸为牺牲剂的条件下所制备样品的光催化产氢性能,发现单独的水凝胶不具有产氢活性,Cu NPs的产氢速率为0.9 mmol g-1 h-1,低于Cu-PP和Cu-PPy水凝胶,铜是产氢的活性位点。光催化产氢速率随着铜含量的不同而发生变化,Cu-PP和Cu-PPy水凝胶光催化剂产氢速率最高分别可达6.09 mmol g-1 h-1和13.09 mmol g-1 h-1,且在连续4次循环测试后仍具有较高的光催化活性,具有良好的稳定性。（4）论文对光催化可能的机理也进行了推测,结果表明聚苯胺的引入充当了空穴储存器,用于捕获Cu NPs等离激元诱导的电荷分离所产生的热空穴,抑制电子和空穴的复合;而聚吡咯的引入则充当了电子传输介质,提高了复合催化剂的电荷载流子分离速率,阻止了电子与空穴对的复合,从而提高光催化性能。