拥有环保、高效、洁净等优势的氢能源,是迄今为止科学家们探索得到的最有希望实现可持续发展战略的新能源,但是由于大部分存在于水等其他化合物中,因此各国科学家就如何以价廉易得的方式进行氢元素的提取展开了全面的研究,而这也是近代新能源方面的科研工作者一直坚持不懈努力的方向。伴随着由日本两位学者率先发现TiO2电极在太阳光照射下有氢气放出的现象,从而使得如何借助太阳光进行光解水产氢的研究成为近代自然科学最诱人的课题之一。因此,伴随科学发展的日新月异,一直以来通过光催化的形式进行水分解产氢成为最难攻克的课题。氢化酶是在厌氧型微生物体内可以同时实现质子还原与氢气氧化的生物酶,其中研究最为深入的是[FeFe]氢化酶。由于生物酶具有特殊催化活性位点与空腔微环境,使得拥有传统催化剂无法相比的优势,如特异性好、催化效率高等。而近年来随着不可再生能源的使用以及造成的雾霾等恶劣环境问题的频繁爆发。因此,为了在不消耗化石能源的基础上而得到氢能源,科学家根据生物酶的特性进行了大量的模拟酶研究,提出金属-有机环状超分子由于具有一定的限域空间和金属催化活性位点,是一类具有优良前景的功能性产氢催化剂。本工作中首先利用氨基硫脲衍生物具有的NS双齿螯合位点与镍、钯金属离子进行自组装得到了多例单核催化剂,由于NS具有强的给电子能力,使得该类超分子含有合适且多重氧化还原态。利用上述的超分子为产氢催化剂、电子供体为三乙胺、荧光素为吸光单元而构建的三元光解水产氢体系,其中贵金属Pd-L1光致产氢的催化转化数为1399.7。同时,为了提高由单核催化剂所构建的三元体系内光致电子传递效率,利用4,4’-联苯二甲醛为刚性骨架,与氨基硫脲通过席夫碱反应得到两臂双齿有机配体H2L3,与Ni2+进行配位自组装得到了具有一定限域空间的模拟酶平面四配位环状超分子(Ni-L3)。通过以此自组装的方式得到的正方形空腔大小与荧光素分子尺寸相匹配,从而能够实现主客体包合,进而在催化过程中可以有效的降低电子回传几率,其催化转化数可以达到1600。同时利用ATP分子作为产氢抑制剂,可以有效的学习酶催化机理,进而为拓展新型光解水催化剂提供了清晰的思路。