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目前,通过光催化技术将甲酸或水分解生成氢气具有良好的应用前景。遗憾的是大部分光催化剂只能够响应紫外部分的光,而这部分光只占全部太阳光能量波段的4%左右。因此,发展具有可见光响应的新型光催化剂具有重大意义。本文通过利用金纳米粒子的表面等离子共振效应来增强复合光催化剂的光催化活性,制备出了可见光响应的等离子光催化剂,其光响应范围和光催化活性得到了较大的提升,具体研究内容分为两部分。 第一,采用晶种溶液法,制备了金/钯哑铃状(Au/Pd nanodumbbells)和核-壳结构(Au@Pd core-shell)等离子光催化剂。考察了不同结构的催化剂对光催化甲酸脱氢反应活性的影响,发现哑铃状结构具有很高的催化活性,其产氢率高达1.05mmol·g-1·h-1,而核-壳结构产氢率均为0。此外,哑铃状催化剂催化对硝基苯酚还原反应,其反应速率常数达到了0.375min-1,具有良好的催化活性。 第二,采用晶种溶液法,制备了锥顶包覆金/钯双锥型(Au/Pd nanobipyramids)和核-壳结构型,金/铂双金锥型等离子光催化剂。考察了锥顶包覆和核-壳结构金/钯催化剂对光催化甲酸脱氢反应活性的影响,发现锥顶包覆结构具有很高的催化活性,其产氢率高达0.76mmol·g-1·h-1,而核-壳结构产氢率均为0。金/铂双金字塔型催化剂在光解水中,具有良好的催化活性,其产氢率高达88.6μmol·g-1·h-1。