随着能源需求增长和化石燃料的日益短缺,寻找替代化石能源的可再生能源变得尤为重要。太阳能是一种理想的可再生清洁能源,如何有效利用太阳能对人类社会持续健康发展具有重大意义。光催化作为一种太阳能转换技术,能有效解决环境污染和化石能源短缺问题。但传统的半导体光催化存在着两个重要问题:光谱响应范围窄和量子效率低。贵金属（金,银）纳米颗粒具有局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）这一光学现象,金属中的自由电子与光相互作用发生共振,增强光的吸收,并且贵金属纳米颗粒的形状、大小、组成以及周围环境影响LSPR吸收特性。考虑到这两方面,表面等离子体效应能有效地拓宽催化剂的光响应范围和增强光吸收,有望提高光催化效率。因此,越来越多的科研工作者关注并研究LSPR贵金属对光催化效率的影响。贵金属催化剂在电化学甲醇氧化反应中具有重要应用,但具有强催化性能的贵金属大多具有较弱的LSPR效应,而具有强LSPR效应的贵金属通常具有较弱的催化性能,因此研究构建强催化性能和强LSPR效应的双金属催化剂以及LSPR效应对催化性能的促进作用,对探索高效光电催化材料具有重大意义。本论文中,我们制备出双金属异质结铂边负载金纳米圆盘作为光电催化剂,利用金纳米圆盘的LSPR效应吸收可见-近红外光,增强催化剂铂表面的电化学甲醇氧化反应（Methanol Oxidation Reaction,MOR）。与黑暗条件下的反应相比,在可见-近红外光照射条件下可提高三倍反应速率。同时研究了不同大小和结构的纳米圆盘对LSPR的影响,以及光波长和电流密度的相关性测试,证明了催化反应的增强是由于纳米金圆盘的LSPR效应。另外,对等离子体热电子的转移机理进行研究,通过单颗粒荧光图像和光谱证明了纳米金圆盘的面内偶极表面等离子体共振模式（Dipole Surface Plasmon Resonance,DSPR）为热电子转移的主要通道。传统的LSPR材料主要集中于储量稀少、价格昂贵的贵金属材料体系,限制了LSPR效应的大规模应用。因此,探索制备储量丰富、价格低廉的非贵金属材料,对LSPR材料的发展和应用具有巨大作用。研究发现,非金属半导体也可通过掺杂、光/电化学等方式来调节电子浓度(10¹⁹-10²¹ cm^-3),使得非金属半导体具有LSPR特性。目前,在众多的非金属半导体中,非化学计量比的WO_3-x具有易合成、大量氧空位（Oxygen Vacancy,OVs）和强可见-近红外LSPR效应等优点而受到广泛关注。本论文中,我们使用溶剂热的方法制备了WO_3-x,同时研究了其在乙醇脱水产生乙烯中的高活性和选择性。分析了不同质量浓度的前驱体六氯化钨（WCl₆）对WO_3-x氧空位的影响,以及不同气氛和光波长对催化产物选择性的影响。优化条件得出,制备的WO_3-x-5具有强LSPR效应和最多氧空位,在氮气和全光谱条件下,在催化乙醇脱水产生乙烯反应中,具有最高的催化活性和产物选择性;同时通过机理研究,证明了氧空位和LSPR效应能大大增强光的吸收,加速表面反应速率,提高三氧化钨的催化活性。总的来说,通过本论文研究,证明了LSPR效应可以有效增强光吸收,拓宽光谱范围,提高光电催化材料的催化活性。同时,本研究还证明构建双金属和非金属等离子体材料,能拓展等离子体材料体系和应用领域,对等离子体光电催化的发展具有重要意义。