三联吡啶胺（TPA）及其衍生物是多吡啶类化合物,有很好的四齿配位能力,易与过渡金属元素配位形成配合物,其可以作为生物酶的模型来模拟生物酶在有机体中的催化过程,因而被广泛研究和应用。三联吡啶胺类过渡金属配合物也常被当作催化剂应用于催化体系中,其中在光催化CO₂还原体系中成为越来越多研究者关注的热点。以往的过渡金属配合物都是以贵金属为主,在本论文中脱离了贵金属,利用廉价的过渡金属铁、钴、镍作为催化的金属中心,以三联吡啶胺类化合物为配体,得到了七种不同的配合物,它们分别是:直接以TPA为配体与无水Fe Cl2和Co Cl2配位分别得到配合物c₁、c₂,在母体TPA中引入一个亚磷酸二乙酯基得到化合物b（双（2-甲基吡啶基）（4-二乙基磷酸酯基）-2-甲基吡啶基）胺)再分别与无水Fe Cl2、Co Cl2、Ni Cl2配位,得到配合物b₁、b₂、b₃,在母体TPA中引入一个溴原子得到化合物a（双（2-甲基吡啶基）（4-溴-2-甲基吡啶基）胺）再分别与无水Fe Cl2、Co Cl2配位,得到配合物a₁、a₂。对这七种配合物分别进行了红外光谱、紫外-可见吸收光谱的分析,主要探究了它们作为催化剂在光催化体系中还原CO₂为CO的效率,并对光敏剂、牺牲剂、溶剂、催化剂量、牺牲剂量等几个条件进行了选择和进一步优化。在光催化体系中,本论文还研究了光催化Hantzsch 1,4-二氢吡啶及其衍生物脱氢反应。以往的文献报道了一些复杂、难合成且昂贵的催化剂如Pt配合物、Pd/C等催化Hantzsch 1,4-二氢吡啶脱氢。本文用六种Hantzsch 1,4-二氢吡啶衍生物（d1-d6）为原料,用简单、易操作的方法合成了廉价高效的半导体纳米颗粒硫化镉（Cd S）作光敏剂、磷化镍（Ni₂P）作助催化剂,将它们运用于光催化Hantzsch 1,4-二氢吡啶及其衍生物脱氢芳构化体系,得到的脱氢产物为e1-e5且产率很高。主要结论如下:1、对于铁配位的配合物a₁、b₁、c₁,以b₁作为主要研究对象,筛选出钌吡啶[Ru（bpy）3]2+（bpy=2,2’-bipyridin）为光敏剂、碳酸丙烯酯（PC）为溶剂、催化剂量为0.15 m M、牺牲剂/溶剂=1:5为最优条件,在最优条件下光照10个小时之后用气相色谱检测体系中产生CO的峰面积并计算TON,通过比较,催化效果最好的是b₁,CO的峰面积为122207,TON值达到112.7,而a₁峰面积为3521,TON值为3.2,c₁的TON值为2,a₁和c₁催化效果不太理想。2、对于钴配位的配合物a₂、b₂、c₂,以b₂作为研究对象,筛选出[Ru（bpy）3]2+为光敏剂、PC为溶剂、催化剂量为0.1 m M、牺牲剂/溶剂=1:6为最优条件,在最优条件下催化效果较好的是b₂,CO的积分面积为16221,TON值为22.8,其次为a₂、c₂,TON值分别为5.5、4.26。实验还对镍配位的配合物b₃的光催化还原CO₂的性质与b₁、b₂作了对比,气相检测得到b₃催化CO₂还原为CO,CO的峰面积为4921,TON为6.9,效果远不如b₁。3、Ni₂P/Cd S混合光催化剂催化六种Hantzsch 1,4-二氢吡啶及其衍生物脱氢,其中d1-d5的1位和4位上都有氢原子,所以在光催化下能脱去1 mol的H2得到产物e1-e5,产率均在85%-99%之间,d6由于氮原子上的氢被甲基取代,光催化下不能脱去氢,因此不发生反应。