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氢能,具有清洁无污染和高效燃烧值等优点,被当今人类认为是最理想的清洁能源之一。在诸多制氢（H2）的方法中,光催化分解水制氢是当今最温和最节能的方法。在光催化分解水制氢的过程中,光催化剂是决定制氢效率和成本的关键因素。多金属氧酸盐（简称多酸）是一种由前过渡金属形成的无机金属氧簇,具有与无机金属氧化物半导体相似的电子和光响应特性,并且可以进行快速、可逆的多电子转移而不改变其结构的性质。因此,多酸是一种理想光催化剂,但由于传统多酸材料具有较窄的吸光范围而产氢性质较弱,因而为增加此类催化剂的可见光吸收能力,往往需要向催化体系内引入协同催化的贵金属助催化剂。但贵金属助催化剂的成本较高,限制了多酸催化剂材料光催化分解水产氢的广泛应用。为了解决传统多酸光催化剂吸光范围窄的问题,又为了避免由于引入贵金属催化剂造成的制氢成本较高的问题,本文提供了一种制备高性能多酸基非贵金属催化剂的策略:通过采用过渡金属和有机配体组成的配合物对多酸进行修饰,在水热条件下,制备了6例新型多酸基非贵金属光催化剂。1.将两种金属-双配体体系（Cu+pzta+bpy和Cu+pzta+bibe）,分别修饰不同多钼酸,合成了两例未见报道的多酸基金属有机配合物,它们的分子式如下:[HMo10O34][CuⅠCu2Ⅱ（bpy）（pzta）2](CuⅠCu2Ⅱ-Mo10)（1）[H2Mo8O26][Cu2Ⅱ（bibe）（pzta）2]（Cu2Ⅱ-Mo8）（2）pzta=3-（pyrid-4-yl）pyrazolebpy=4,4’-bipyridinebibe=4,4’-bis（imidazolyl）biphenylCuⅠCu2Ⅱ-Mo10是一种三维金属有机框架囊包多酸的POMOF（POM-basedMetal-Organic-Framework,POMOF）结构,而Cu2Ⅱ-Mo8是一种二维网状结构,并研究了两种化合物的晶体形貌、光学性质和带隙宽度。电化学交流阻抗谱、瞬态光电流响应和荧光光谱等测试分析表明,光生电子与空穴的分离率遵循Cu2Ⅱ-Mo8>CuⅠCu2Ⅱ-Mo10>MoO7（母体多酸）的顺序,光解水产氢实验印证了Cu2Ⅱ-Mo8比CuⅠCu2Ⅱ-Mo10具有更好的光解水产氢的速率,Cu2Ⅱ-Mo8较高的光催化活性主要归因于有更多的CuⅡ产氢的活性位点,能够转移更多的光生电子发生质子还原反应。2.通过调控过渡金属元素,制备了4例具有高效光催化分解水产氢活性的多酸基过渡金属-pzta配体杂化材料,分子式如下:(HSiW12O40)[CoⅢ（pzta）3][CoⅡ（pzta）3]·4H2O(Co2Ⅱ/Ⅲ-SiW12)（3）(HSiW12O40)[FeⅢ（pzta）3][FeⅡ（pzta）3]·4H2O(Fe2Ⅱ/Ⅲ-SiW12)（4）(H2SiW12O40)[ZnⅡ（pzta）3]2·4H2O(Zn2Ⅱ-SiW12)（5）(H2SiW12O40)[CdⅡ（pzta）3]2·4H2O(Cd2Ⅱ-SiW12)（6）pzta=3-（pyrid-4-yl）pyrazole单晶X-射线衍射线表明4例化合物具有相同的三维超分子框架结构,对化合物进行了物理性质、晶体形貌、光学性质和带隙宽度表征,电化学交流阻抗谱、瞬态光电流响应和荧光光谱分析明d金属-有机配合物的引入可以有效地促进光生电子与空穴分离和传输。光催化分解水产氢的性质测试结果表明Co2Ⅱ/Ⅲ-SiW12、Fe2Ⅱ/Ⅲ-SiW12、Zn2Ⅱ-SiW12和Cd2Ⅱ-SiW12产氢速率分别为8222.36、3117.19、121.45和112.91μmol·g-1h-1,其中Co2Ⅱ/Ⅲ-SiW12和Fe2Ⅱ/Ⅲ-SiW12氢气生产率分别是母体多酸SiW12产氢量的95.27和36.12倍,并证明Co2Ⅱ/Ⅲ-SiW12在光催化分解水产氢实验中的循环稳定性。另外,根据以上结果对多酸基金属有机配合物的光催化分解水产氢机理进行了探究。