随着能源危机的不断加剧,人们越来越多的着眼于清洁能源的发展。氢气因其热值比较大,并且燃烧产物只有水,因此是一种很理想的燃料。电解水制取氢气是一种非常有效的获取氢气的手段,并且可以耦合太阳能,风能,潮汐能,在能源的转化与存储方面都具有重要的战略意义。开发能代替贵金属Pt的催化剂,并且在较低的过电势时具有较大的催化活性的贱金属催化剂是该领域研究的热门课题。本文从分子设计的角度,合成了具有电催化活性的金属钴咔咯配合物分子催化剂,其主要内容如下:1、设计合成了10-meso位上具有不同取代基的BPCC,BPPC,BPDC咔咯及其钴配合物Co（BPCC）PPh₃、Co（BPPC）PPh₃、Co（BPDC）PPh₃,并通过NMR、HRMS、XPS以及单晶衍射对它们进行了表征。2、有机相（DMF）中,以TBAP为支持电解质,研究了其电化学行为。发现当在三苯基咔咯大环10位的苯环上引入拉电子基团时,Co^I/Co^II电对峰向阳极方向移动。当在体系中加入醋酸时峰电流不断增加,表明有析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction,HER）发生。醋酸浓度为16eq时,其峰电流分别可达到22μA,12μA,10μA。结合酸度变化时的循环伏安（CV）曲线,推断其可能的HER机理为,[Co ^III-PPh₃]经历轴向配体脱落与一电子还原生成[Co^II]^-,[Co^II]^-再得到一电子并且与H⁺结合形成金属氢化物物种[Co ^II-H]^-,随后[Co ^II-H]^-与H⁺结合释放出氢气。本文采用在一定的过电势下,以转化频率（Turnover Frequency）即TOF来评价配合物的电催化HER性能。当过电势为548 m V时,Co（BPCC）PPh₃、Co（BPPC）PPh₃、Co（BPDC）PPh₃在有机相（DMF）中的TOF为46.5 h^-1、18.9 h^-1、19.3 h^-1。此外,还探究了配合物在含水溶液（乙腈与水的混合体系）中,以水为质子源时的电催化HER性能,发现它们的TOF均比有机相中高,分别为206.1 h^-1、50.2 h^-1、106.3 h^-1。对照电解8 h前后的紫外-可见光谱,配合物的Soret带变化很小,控制电位电解实验的电流也很稳定,表明所合成的钴咔咯配合物在电催化析氢反应中具有很好的稳定性。