将金属纳米材料与半导体耦合形成的金属等离子体-半导体异质复合结构,其可以改善金属-半导体界面的电荷分离,还有利于促进太阳光收集、提升界面能级校准和增强电子输运等功能。因而,这种新型异质纳米结构在光敏和能量转换方面具有独特和优异的性能,在太阳能转换,生物传感和光催化等领域有广阔的应用前景。本论文的主要研究内容如下:首先,我们基于金纳米棒,介绍并研究了水相异质纳米棒结构的可控合成方法。通过调节前驱体的体积,调控半导体PbS的生长,分别得到端开壳层、角开壳层和完全壳层的Au-PbS杂化纳米棒。随后,以PbS作为引导层,实现了Au原子在异质纳米棒上的二次选择性沉积,分别得到花生状、哑铃状、海参状Au-PbS-Au异质纳米结构。通过对所得样品的吸收光谱测试,结果表明,PbS壳层形貌和Au纳米结构的调控,可以实现Au-PbS异质纳米结构等离子体光学性质的调节,并能实现可见至近红外波段的宽光谱光吸收材料的制备。其次,基于Au-PbS-CdS异质纳米哑铃结构,我们进一步构建了高效率的表面等离子体光催化剂,实现全光谱太阳光的有效俘获,并研究了该结构中的界面电荷转移特性。通过光电化学测试与罗丹明B的光降解实验表明,我们设计的Au-PbS-CdS纳米哑铃表面等离子体光催化剂的光催化降解速率是同条件等质量Pb S-CdS纳米颗粒的5.2倍,同时表现出了出色的可见光-近红外驱动的光催化活性。这一工作为高效光催化研究提供了新途径。综上,我们利用PbS引导层的金原子和CdS原位可控沉积到金纳米结构上的方法,制备的相应的光催化剂。我们通过罗丹明B的光催化降解,评价了它们的光催化活性,并通过吸收光谱和光电电化学表征进一步研究了它们的光催化机理。研究发现Au-PbS-CdS纳米哑铃表现出了出色的可见光-近红外驱动的光催化活性。