随着社会的发展,人类对能源的需求不断增加,能源危机成为人类社会面临的主要难题之一。为了解决这一问题,科学家将目光转向了新能源领域。在现有的新能源中,氢能由于燃烧值高、燃烧生成的产物水绿色无污染、制备原料丰富而备受青睐。由于太阳能是取之不尽用之不竭的,因此,光解水制氢成为具有较好应用前景的大规模高效制氢的方法。但是,目前光解水制氢面临的难题是催化剂问题,因为单纯的用光照射水是不产生氢气的,因此需要开发高效的光解水制氢催化剂。在自然界中,绿色植物主要通过叶绿素的光合作用进行水分解,而叶绿素的主要成分是镁卟啉。卟啉的光吸收范围在400-500 nm,经修饰可达到更宽,并且卟啉具有较大的大环共轭结构、化学稳定性强、分子可修饰性较易,在光催化领域具有巨大的应用前景。另外,卟啉在叶绿素中主要通过组装体的形式存在,通过将卟啉分子组装形成有序的纳米结构,可以更好地模拟植物的光合作用,进一步的提高光催化产氢的效率。本论文主要对基于卟啉配位聚合物的超分子聚集体及其与碳纳米管的复合材料的制备并对其光催化产氢性能进行了研究。主要研究内容分为以下两个部分:1.本文通过一步溶剂热法,将5,10,15,20-四-(对羧基苯基)卟啉(TCPP)与金属盐反应制备出卟啉-金属配合物,改善了卟啉分子之间的有序程度,使卟啉分子之间发生激发态荧光共振能量转移(FRET),从而稳定激发态电子,延长载流子寿命,将其应用于可见光光解水制氢中,无铂负载下8 h平均产氢速率达到了7.82 mmol/g。2.通过将卟啉TCPP与金属盐、碳纳米管进行简单的溶剂热反应,制备出卟啉金属配合物/碳管复合材料。研究表明将卟啉-金属配合物进一步与碳纳米管复合,提高了激发态电子转移的能力,进一步提高了电子-空穴对寿命,增强了可见光光解水制氢性能,5 h可见光光解水速率达到了18.67 mmol/g。通过EDS、UV-Vis、FTIR、XPS等表征手段表明Sn进入到卟啉大环中心使卟啉TCPP金属化,与此同时卟啉四周的羧基与卟啉环中的金属以及溶液中的金属进行配位生成空间网络状的共轭结构。金属化的卟啉金属配合物紧密的包覆在碳纳米管的表面,形成卟啉-金属配合物/碳纳米管复合材料,并且卟啉金属配合物以及复合材料的紫外可见吸收在可见光区发生了明显的拓宽和红移,有利于对可见光的吸收。对比表明卟啉金属化程度对光催化水分解性能有很大影响,金属化程度越高,光解水产氢性能越强。