我国西部地区自然资源丰富，能源储量巨大.然而，从人均资源占有量看，我国几乎各种资源占有量均低于世界平均水平.另一方面，我国能源形势也面临严峻挑战，除煤炭外，其他化石能源都严重缺乏，而以风电、太阳能、核电为代表的新能源在能源结构中占比很小.因此，开展以地球丰富元素资源为基础的资源化学与新能源利用交叉领域的研究成为研究前沿和热点课题.太阳能具有能源总量巨大和高度清洁的优势，是清洁能源开发的目标之一.太阳能驱动水分解是获得清洁能源的重要途径，是模拟自然光合作用的关键反应1-2.我们以开发高效水分解催化剂及其结构化光电极为目标，设计了催化/光敏/电子受体“Triad”光电极，研究了其在太阳能驱动光电化学反应中的多电子转移动力学，利用瞬态可见-红外光谱获得了其电荷分离态寿命、电子转移速率等信息，为功能集成的光电极组装提供了重要理论指3.我们又利用原位生长方法在柔性基底上构筑了具有二维层状结构的复合氢氧化物(LDH)纳米阵列膜催化剂，显示出优异的水氧化催化活性与长期使用稳定性4.该方法适合于电极的放大制备与工程化应用.进一步通过光吸收材料与催化电极的耦合，获得了可见光响应增强的稳定光电极，为复合光电极构筑提供了参考.