人类生活与科技发展都与能源密切相关,而传统能源主要以化石能源(如煤、石油、天燃气等)构成,燃烧化石能源排放大量的温室气体二氧化碳造成严重的环境污染,另一方面化石燃料具有不可再生性,大量开采与使用会导致其枯竭,成为人类社会发展过程中亟待解决的两大难题,因此,开发新一代高效、清洁的可再生能源体系成为了世界各国的发展方向。由于太阳能具有储量大、可再生等优势,因此,近年来科研工作者的工作重心逐渐转向了太阳能的利用与转化。光催化分解水制氢是转化太阳能的理想途经之一,而此类技术开发的关键问题在于如何在降低成本的同时构建具有强的可见光响应及高量子产率的催化剂。早期研究的光催化剂多为无机半导体材料,但由于其在可见光下光催化活性较低、有毒、来源受限等问题,降低了大规模工业化生产的可能,而陆续开发出的无机金属硫化物虽然在光催化产氢效率方面有所突破,但是也只在紫外区才可表现出光催化活性。相对于传统无机半导体光催化剂而言,有机共轭聚合物具有沿聚合物链自由移动的π电子、物理化学性质稳定、结构可调、易于制备及强的可见光吸收等特点,成为一类发展潜力巨大的光催化材料,近年来吸引了科研工作者的广泛关注。本硕士毕业论文设计合成了一系列线性共轭聚合物及共轭微孔聚合物,考察了制备聚合物光催化分解水制氢性能,并系统研究了聚合物的化学结构、能带结构及电子性能等对其光催化性能的影响:(1)以具有平面性的芘作为核心构建单元,以含氮原子的共聚单体为受体单元,利用钯催化的Suzuki交叉偶联反应合成了系列具有电子推拉效应的线性共轭聚合物,实现了制备聚合物光催化产氢活性的有效提高。研究表明,随着氮原子含量的增加,聚合物光催化产氢性能也随之提升,其中氮原子处于间位的聚合物PyPm表现出最高的光催化产氢活性,其产氢速率为18.7 μmol h-1。氮原子处于邻位和对位的PyDZ、PyPz由于内部偶极子取向的改变导致光生电流下降,聚合物内部电子传输受阻,导致较低的光催化产氢性能,表明构建电子推拉体系是一种提高线性共轭聚合物光催化产氢性能的有效策略。(2)以功能化的二苯并噻吩砜与具有不同单体链长度的苯、联苯、联三苯经Suzuki交叉偶联设计合成了三种含二苯并噻吩砜的有机共轭微孔聚合物,研究了单体链长度与光催化产氢性能之间的关系。研究表明,随着联结单元链长的增加(从苯、联苯到联三苯),聚合物光催化产氢性能随之降低,主要原因是联结单元联苯或联三苯自身的扭曲结构降低了聚合物的平面性,阻碍了光生载流子的传输,密度泛函理论计算表明以苯环为联结单元制备的聚合物DBTD-CMP1具有较好的平面特性,并表现出较宽的紫外-可见光吸收特性。在可见光照射下,纯DBTD-CMP1的光催化产氢活性达2460μmolh-1g-l,优化后的产氢速率高达9200 μmol h-1 g-1,并表现出较高的表观量子效率为3.3%,其光催化性能高于大部分报道的有机微孔聚合物光催化剂。