能源危机和环境污染是当今社会发展面临的严峻挑战。因此对于清洁、可持续能源的需求越来越急切。其中,太阳能具有极强的地域性和时效性,而氢气具有无污染、可再生、低成本等优点,被认为是太阳能最理想的能源载体之一。因此,模拟自然界的光合作用,进行人工光解水,实现了太阳能的转化和利用。其中,染料敏化光解水分子器件制氢成为近年来的研究热点,其工作原理是将光吸收实现电荷传递分离,将两分子的水分解成四个质子和一分子氧气,在有提供电子的情况下,在催化剂作用下将质子还原成氢气。本文制备了廉价Co（salen）配合物作为水氧化催化剂,与光敏剂钌配合物([Ru（bpy）₂（4,4,-（PO₃H₂）₂bpy₂]Cl₂）以共吸附的方式修饰在纳米级TiO₂电极的表面,作为光阳极,组成了三电极体系的分子型染料敏化器件,并对光阳极进行了光电化学性能分析。测试结果表明,共吸附光阳极TiO₂/RuP+Co（salen）光电流密度在pH 6.4的硫酸钠的缓冲溶液和pH 6.5的PBS、pH 5.8的硅酸盐缓冲溶液中分别达到了400μA/cm²、380μA/cm²、600μA/cm²,光照测试表明光阳极具有很好的稳定性,IPCE测试结果也显示了修饰光阳极在450 nm处的最大吸收达到1.9%。将光敏剂锌卟啉ZnPp和Co（salen）催化剂共同修饰到纳米二氧化钛表面,构建了非贵金属的染料敏化光阳极。光电化学性能测试表明,光敏剂和催化剂以共吸附的方式组装的光阳极TiO₂/ZnPp+Co（salen）在pH 6.4的0.1 M硫酸钠溶液中光电流密度达到了50μA/cm²,伴随较好的稳定性,IPCE测试结果在425 nm左右达到了1.2%。为了抑制催化剂与半导体之间的电子复合,协调电子传递速率,本文设计了光敏剂-Zr⁴⁺-催化剂链状光阳极TiO₂/ZnPp/Zr⁴⁺/Co（salen）,测试结果表明链状光阳极也具有良好的光电活性,光电流密度达到了75μA/cm²,比共吸附光阳极有所提高,IPCE测试结果在425 nm时达到了1.37%。本文证明了,由Co（salen）催化剂分别和光敏剂钌配合物([Ru（bpy）₂（4,4,-（PO₃H₂）₂bpy₂]Cl₂）、锌卟啉ZnPp共吸附形式修饰的光阳极系统都具有较好的光解水的作用,对比单独吸附催化剂、光敏剂的光阳极有明显的电流提高,这对于廉价高效的催化剂与光敏剂应用于敏化染料光阳极光解水的发展具有重要意义。