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光解水制氢能够实现太阳能向清洁能源氢能的转化,有望解决人类面临的能源和环境双重危机。有机共轭聚合物作为一类新型光催化剂,具有设计灵活、合成方法多样、电子结构可调等特点,在光解水制氢领域具有突出的优势。本研究采用C-H键活化交叉偶联法实现一步反应合成有机共轭聚合物,具有原子利用率高、步骤少、成本低的优势,符合绿色化学的理念。同时,在共轭骨架中引入电子给体-受体（D-A）共轭体系,即以苯并噻二唑（benzothiadiazole,BT）单元作为电子受体单元（A）,联噻吩单元作为电子给体单元（D）,以增大偶极矩和促进光生载流子分离。通过引入不同的桥连基团,以研究具有不同空间结构的有机共轭聚合物对其制氢性能的影响。具体的研究内容如下:1.以芴为桥连单元,苯并噻二唑为电子受体单元（A）,联噻吩为电子给体单元（D）,基于C-H键活化交叉偶联方法构建了3种D-A型线性共轭聚合物。各项表征结果表明,通过调节苯并噻二唑与联噻吩比例能有效调控有机共轭聚合物的能带带隙（2.07eV-2.28eV）,随着共轭聚合物中BT含量的增加,吸收边逐渐红移,从693.3nm红移至716nm。在可见光照射下,由于当D:A比为1:0.02时的线性共轭聚合物具有最佳的光催化活性,光解水产氢速率（Hydrogen evalution rate,HER）达到了52.3μmol g-11 h-1。此外,研究并优化了制氢反应中使用的助溶剂体系,当体系为DMF/抗坏血酸/水时,所制备的有机共轭聚合物具有最高的制氢性能。上述结果表明,随着线性共轭聚合物中受体单元苯并噻二唑含量的增加,DA效应的增强有利于电荷的传输,但聚合物共轭长度的增加也会导致电荷复合率的提升,所以合适的D:A比有利于聚合物光催化性能的提升。2.以螺二芴为桥连单元,苯并噻二唑单元为电子受体单元（A）,联噻吩单元为电子给体单元（D）,基于C-H键活化交叉偶联法构建了一系列D-A型交联共轭聚合物。螺二芴本身由于位阻效应呈现正交的立体结构,因此所合成的交联共轭聚合物的分子结构近似为上一章线性共轭聚合物的二聚体。实验结果表明:当D:A比为1:0.02时具有优异的比表面积为279.6 m2 g-1,在可见光照射下其HER达到了1379.90μmol g-11 h-1,是相同D:A比例的线性共轭聚合物的26倍。交联共轭聚合物拥有的多孔结构极大的增加了聚合物与水的接触面积,为聚合物光解水反应提供了更多的活性位点。3.以芘为桥连单元,苯并噻二唑单元为电子受体单元（D）,联噻吩单元为电子给体单元（A）,基于C-H键活化交叉偶联法构建了4种D-A型交联共轭聚合物。芘单元的刚性平面结构提高了交联共轭聚合物骨架的平面性。其中,不含苯并噻二唑的交联共轭聚合物中交联结构的平面性增强了交联共轭聚合物光生电荷的传输与分离性能,光催化活性比对发现,在可见光照射下,HER达到了15.98mmol g-11 h-1。相比于螺芴作为联接单元的交联共轭聚合物,含芘单元的交联共轭聚合物具有较强的光生电荷传输与分离性能,提高了光催化剂在可见光照射下的制氢速率,其主要原因在于:芘单元相比于螺芴单元具有更高的共轭程度,有利于电荷的传输,且芘单元的平面性也极大的提升了聚合物的电荷分离效率,进而提升了光生电子的利用率。