[FeFe]氢化酶存在于自然界的微生物体内，是一种能够高效催化质子还原的生物酶。其活性中心晶体结构的解析，极大地激发了人们模拟[FeFe]氢化酶结构和功能的兴趣。尽管如此，目前[FeFe]氢化酶模型的稳定性仍然较差，与实现规模产氢还有一定距离。虽然在牺牲性电子给体存在条件下，分子间的光致产氢已有报道，但尚未诞生一个基于[FeFe]氢化酶结构的光致产氢分子催化剂。本论文我们通过化学修饰的方法合成基于[FeFe]氢化酶的分子催化剂[Fe2(μ-S2R)-(CO)6-xLx]，系统地筛选分子催化剂的最优制备条件，并开展了相关催化机理的研究，从结构和功能上部分模拟光合作用中的复杂过程，具体结果如下：　　 1、针对[FeFe]氢化酶模型稳定性差的问题，设计合成了一系列在强酸中能够稳定存在的氟苯取代[FeFe]氢化酶adt(R=-CH2NR1CH2-)模型化合物。电化学研究表明，酸的强弱直接影响催化质子还原的路径。当以弱酸(乙酸)为质子源时，催化产氢的活性中心为Fe0Fe0，呈EECC机理；当以强酸(氟硼酸)为质子源时，[FeFe]氢化酶模型adt中的桥连N原子可被质子化，并能作为空穴捕获电子，催化活性表现为FeIFe0，呈CECE机理，其铁核活性中心还原质子产氢的电位向正移动了300-500毫伏。　　 2、为了模拟自然界中的[FeFe]氢化酶，我们将多吡啶羰基铼(Ⅰ)配合物和多吡啶铂(Ⅱ)炔基配合物(敏化剂单元S)引入到[FeFe]氢化酶化合物pdt(催化中心C，R=-CH2 CH2CH2-)的铁核上，设计合成了光驱动产氢分子模型5a、5b、5c和5e，并在均相体系中实现了分子催化剂模型的光致产氢。光催化产氢实验及光谱研究表明，分子催化剂模型中，敏化剂S的种类及其与催化中心C的连接方式，直接影响敏化剂激发态*S到催化中心C的电子转移及其所生成电荷分离态的寿命(5a：780μs；5b和5c：均大于2 ms；5e：110 ns)，从*S到催化中心C快速的电子转移和缓慢的电子回传对光驱动高效催化产氢至关重要。　　 3、将多吡啶铼(Ⅰ)金属配合物(S)引入到adt模型(C，R=-CH2NR2CH2-)的桥连N原子上，合成了分子催化剂5f。研究了该体系的光诱导电子转移过程，并观察到长寿命电荷分离态S+-C-的生成。5f在均相体系中催化质子还原产氢的效率高于分子间相互作用的体系。与具有相同敏化剂单元的模型5a相比，5f生敏化剂激发态*S到催化中心C光诱导电子转移的驱动力更大，光催化产氢的效率更高。　　 以上工作为在分子水平上模拟光合作用中[FeFe]氢化酶催化质子还原的过程，研制出成本低廉的高效制氢催化剂奠定了坚实的基础。