半导体与等离子体金属复合异质结构材料以其优异的光吸收特性与高效的电子迁移率等优点,成为了光催化领域的热门材料之一。然而,人们对贵金属与半导体之间的作用机制仍然认识不清,这阻碍了高效异质结构材料的构建。因此,探究催化剂的构-效关系对丰富光催化科学基础,指导新型高效光催化剂的设计和开发具有重大的理论和实际意义。本论文选用具有代表性的宽带隙半导体——氧化锌,与常见的等离子体金属——金纳米颗粒相结合,构建出以金纳米颗粒为“核”,氧化锌为“壳”的核壳异质结构材料,随之开展了如下工作:(1)制备出球形以及棒状的纳米金颗粒,对它们进行包裹,利用XRD,TEM,XPS等方法表征其结构、元素组成,通过活性测试对比,探究金纳米颗粒的形貌对于反应活性的影响。(2)制备出结构明确,分散性良好,不同包裹厚度的Aurod@ZnO材料,通过活性,电化学,ESR等方面的表征,探究这两个组分与光催化活性的关系。本论文主要得到以下结果和结论:(1)首次将Au@ZnO材料应用在光催化还原CO2方面,研究表明Au纳米棒中两个“尖端”的存在会产生更强的等离子体共振效应,因此Au rod@ZnO材料的活性优于Au sphere@ZnO材料的活性。(2)对包裹不同厚度的Aurod@ZnO材料的活性规律进行研究,首次探讨了HMT在包裹时的作用以及Au纳米棒的长径比对于包裹成功的影响。通过活性对比,揭示了 Au纳米棒上激发出的热电子能转移到ZnO表面,增加了电子迁移率,且氧化锌与金之间存在着一种强烈的协同作用,显著提高了光催化还原二氧化碳的活性。(3)首次揭示了在核壳结构的情况下,ZnO的存在可以促使CO的生成,Au核则对CH4的产生起着决定性的作用。这些实验结果表明了氧化锌和金纳米颗粒之间的构协同作用,对更深刻理解光催化作用机理有一定的参考意义,为之后设计等离子体金属与半导体异质结构材料提供了重要的指导意义。