随着经济的不断发展,环境污染和能源短缺问题日益凸显。太阳能因其良好的环保性和可持续性成为人们关注的焦点。在自然界中,绿色植物和一些细菌的光合作用,是太阳能向化学能转化的完美生物体模型,启发着人们去探索光合作用的奥秘,以及光合系统的内部组成、结构和作用。卟啉的结构与天然光合系统中叶绿素α相似,均具有一个大的平面共轭环结构,在光照激发的条件下发生分子内和分子间电子转移,从而在可见光区具有很好的吸光性,可用于光电转化材料、分子器件、太阳能电池等的制备。我们利用卟啉化合物为模型用以研究光合作用过程中光诱导电子转移和能量转移行为。本文以卟啉作为吸光单元,以设计的不同分子结构的短肽自组装纳米结构为模板,以原位还原的Pt纳米粒子作为催化反应活性中心,构建了一种多级有序结构的光敏复合物模型,其可以在光照的条件下实现NADH的再生。对于不同短肽和卟啉如何相互作用以及组装体的结构和性能进行了系统的研究。本工作使卟啉在更温和的条件下形成规则有序的聚集体结构,提高了其光捕获和光电转化性能,并为先进人工光合作系统的构建提供了参考,对于设计新型的光电转化材料以及分子器件具有积极的推动作用。（1）我们设计了两条阳离子短肽Ac-FFGK-NH2（Ac-FFGK）和Ac-Cha Cha GK-NH2（Ac-Cha Cha GK）,它们的氨基酸序列相同,但侧链不同。在疏水相互作用、氢键和π-π堆积作用的驱动下,多肽在水溶液中自组装成规则的纳米结构。然后使用预组装的肽组装体作为模板,在相对温和的条件下诱导以及调控四（4-磺苯基）卟啉（TPPS）聚集,从而制备了短肽/卟啉聚集体。我们系统地研究了短肽分子结构、短肽浓度和TPPS浓度对聚集行为的影响。结果发现,在短肽组装体的诱导下,可在相对温和的条件下形成TPPS J-聚集体,通过改变短肽分子结构、浓度和TPPS浓度,可以调控J-聚集体的含量。对比两条肽诱导J-聚集的能力,侧基为环己环的Ac-Cha Cha GK比侧基为苯环的Ac-FFGK更容易诱导TPPS形成J-聚集结构。在光照条件下,聚集体可以产生电流,聚集体的光电转化性质和J-聚集体的含量有关。光照下,通过在肽-卟啉聚集体表面原位还原Pt纳米颗粒,得到短肽/卟啉/Pt复合物,在催化NAD+转化NADH反应中表现出良好的催化活性。（2）在上述研究基础上,在短肽末端引入了尺寸更大的Fmoc单元,设计了阳离子短肽Fmoc-FFGK-NH2（Fmoc-FFGK）和Fmoc-Cha Cha GK-NH2（Fmoc-Cha Cha GK）,以它们的自组装体作为模板,制备了短肽/卟啉聚集体。系统地研究了短肽浓度、TPPS浓度以及两者的摩尔比对聚集行为的影响。结果发现,Fmoc端基的引入增加了短肽的疏水性,在较低浓度下两条短肽都可以形成规则有序的纳米纤维结构。侧基的不同,导致纳米纤维的宽度和折叠单元长度均不同。在TPPS相对浓度较低时,两条短肽可以诱导TPPS形成短肽-TPPS复合物;在TPPS相对浓度较高时,两条短肽可以诱导TPPS形成J-聚集。对于短肽Fmoc-FFGK,Fmoc端基的引入大大提高了诱导TPPS形成J-聚集体的能力。总的来说,短肽Fmoc-Cha Cha GK诱导TPPS形成J-聚集体的能力、聚集体光生电流的能力以及NADH转化率仍高于Fmoc-FFGK。这种将光能转化为化学能的结构模型,为构建人工光合作用系统提供理论基础。