有机-无机杂化材料因具有柔性、重量轻、制备方便、结构和带隙可调等优点,已成功地应用于发光二极管（LEDs）、光电探测、太阳能电池和激光等领域。近几年,这类材料在光电和铁电方面的研究倍受关注,但仍存在一些问题因而无法满足实际应用的需求。为了解决这些问题,本文将设计新型的有机-无机杂化材料,并且研究光学和电学等性能。其中铁电性是这类材料的一个重要研究方向,而且推动有机-无机杂化铁电材料领域迅速发展。另一方面,无机铁电材料因为其有更好的稳定性,被用于光催化领域。所以,本文最后一个工作是通过构造含有铁电体的复合材料,引入内建极化场调控的能带势,增强光生载流子分离效率,从而提高光催化剂活性。本文的研究结果如下:1、有机-无机金属卤化物在光电子器件中的快速发展,被认为是获得发光二极管的一种有前途的方法。锰基卤素杂化材料是一类引人注目的发光功能材料。目前,对锰基金属卤化物的研究还很稀少,存在着不稳定性和低光致发光量子产率（PL QYs）的问题。本文首次用一锅法制备了单晶MEA(Mn Br4-xClx)2（MEA=（（CH3）4N）（（C2H5）4N）2.NH4,x=0,2,3）,在紫外光照下,样品具有明亮的绿色发光,室温量子产率高达99±1%。晶体发光机制源于Mn2+d~5轨道中电子~4T1-~6A1跃迁。此外,热稳定性和异常光致发光（PL）行为是通过改变卤素Cl/Br比进行调节。特别是MEA(Mn Br4-xClx)2的熔点超高,高达～600 K,是我们知道的锰基有机-无机杂化化合物中熔点最高的。我们的发现不仅展示了三种晶体的优异性能,而且突出了这些化合物在光电子学领域的应用潜力。2、近年来,由于无铅有机-无机杂化化合物在光电子和光伏方面的巨大潜力而被广泛应用。本章介绍了手性锌基有机-无机杂化材料:[（R）-C5H14N2][Zn（H2O）6].（SO4）2（R-Zn,P21）和[（S）-C5H14N2]2[Zn（H2O）6].（SO4）3（S-Zn,P21212）。实验和第一性原理计算表明,R-Zn是一个铁电体,极化值较大。基于第一性原理计算,证明了铁电性是由有机阳离子的旋转引起的。与此同时,在紫外光下,材料具有极快光响应,这一优越的光探测行为是由极性电荷形成的内建电场驱动的。R/S-Zn均有白光发射行为,光致发光量子产率（PL QYs）高达10.7%和13.9%。有趣的是,晶体在加热后,会出现增强发光现象。这一热增强发光非常适合于LEDs的应用。总之,这些超分子水平的手性自组装材料,将极大地扩展其在多个领域的应用。3、在复合催化剂中,通过界面提取或注入电荷,是诱导太阳能转换应用中载流子转移的一种有效策略。除了通过界面电荷的调控来进行光催化,还可以采用本征自发极化形成的内建电场,来驱动光生载流子在块体内和表面的分离和转移。本章首次报道通过两步热合成法,将钙钛矿铁电体Bi Fe0.9Mn0.1O3与正交相α-Mo O3复合制备的一系列纳米材料BFMO-x M（x=0,5%,10%,15%）。当x=10%时,相比纯BFMO和M,复合材料表现出显著增强的光响应和光降解四环素能力。光催化性能的改善归因于界面Z-型电荷转移和BFMO极化场驱动电子空穴对分离的协同作用。通过考虑结合极化电荷和界面电荷驱动载流子转移,为多组分催化剂提供了一种设计策略。