光催化分解水技术能够制备清洁、环保及高能量密度的氢燃料,为解决日益严重的能源危机和环境问题提供了一种有效的途径。有机共轭聚合物材料由于易于制备、结构明确、光电性能易调节等优点,其在光催化制氢领域方面的应用受到越来越多的关注。然而,大多数共轭聚合物的光催化制氢效率仍然较低,如何提高共轭聚合物的光催化制氢效率,发展高效稳定的光催化剂是目前面临的挑战。为了应对这一挑战,需要进一步对共轭聚合物化学结构和光催化性能之间的关系进行探究。本论文主要围绕共轭聚合物的结构与其光催化制氢性能之间的关系进行研究,通过设计系列水醇溶共轭聚合物,对其主链构筑单元、取代基进行调控,系统研究了共轭聚合物化学结构对于光催化制氢性能的影响。本论文的主要研究内容如下:第二章,我们设计并合成了三种基于芴和苯并噻二唑单元的水醇溶共轭聚合物,通过对其主链进行氟原子、氯原子以及甲氧基取代,研究了取代基对于聚合物氢吸附自由能、分子内偶极、与助催化剂之间的电荷转移以及光催化制氢性能的影响。研究表明,氟原子和氯原子取代的水醇溶共轭聚合物与助催化剂之间具有更快的电荷转移效率,表现出更好的光催化制氢性能。第三章,我们在前一章的基础上进一步拓宽了水醇溶共轭聚合物的吸收光谱,合成了三种基于苯并二噻吩和苯并噻二唑单元的水醇溶共轭聚合物。研究发现,相比于甲氧基取代的水醇溶共轭聚合物,氟原子和氯原子取代的水醇溶共轭聚合物同样具有更好的光催化制氢性能。第四章,我们设计并合成了两种具有不同含氮杂环(3,6-二(噻吩-2-基)-1,2,4,5-四嗪和2,5-二(噻唑-2-基)-吡嗪)的聚合物P7O-2N-2N和P7O-4N。P7O-2N-2N和P7O-4N的寡聚乙二醇侧链赋予了其在水中良好的分散性。P7O-4N主链3,6-二(噻吩-2-基)-1,2,4,5-四嗪单元的ΔG_H相比于P7O-2N-2N主链的2,5-二(噻唑-2-基)-吡嗪单元更接近于0。研究发现,P7O-4N表现出比P7O-2N-2N更好(6倍)的光催化制氢性能。