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过渡金属Ir(Ⅲ)、Re(Ⅰ)配合物具有良好的光化学、光物理性质和配体可修饰性,其在发光生物分子探针、太阳能电池、光催化等方而的应用研究吸引了越来越多的关注。增强这两类配合物在可见光区的吸收能力可以拓宽其在生物成像、三重态-三重态湮灭(TTA)上转换、光氧化反应等方面的应用。因此如何有效增强Ir(Ⅲ)、Re(Ⅰ)配合物在可见光区的吸收是本文研究的主要内容。研究表明,通过对配合物配体的合理修饰,可以有效提高配合物在可见光区的吸收强度,同时也延长了配合物的三重激发态寿命。本文通过向铱配位中心引入芘咪唑环CAN配体和邻菲罗啉香豆素NAN配体,合成了目标配合物Ir-2,其在466nm处的吸光能力是母体配合物Ir-0([Ir(ppy)2bpy][PF6], ppy=2-苯基联吡啶,bpy=2,2’-联吡啶,λmax=405nm)的20倍,同时其三重激发态寿命达到73.9μS,是Ir-0的246倍。将该配合物成功应用到TTA上转换中,上转换量子效率达到23.7%。另外本文将具有刚性结构的不同咪唑环配体引入铼的配合物中,通过不同发色团的引入,成功增强了三羰基铼配合物在可见光区的吸收。目标配合物Re-1在473nm处的吸收是母体化合物Re-0([Re(CO)3Cl(PIP)],PIP=2-苯基咪唑[4,5-f]-1,10-菲罗啉,λmax=439nm)的12倍；Re-1的三重激发态寿命为86.0μS,是母体配合物Re-0(2.2μS)的39倍。本文首次将三羰基铼配合物应用到TTA上转换中,上转换量子效率达到17.0%。为了进一步延长铼配合物在可见光区的吸收波长、增强吸光强度,引入了BODIPY配体,合成的目标配合物Re-4和Re-5的最大吸收分别在536nm (ε=91700M-1cm-1)和574nm (ε=64600M-1cm-1)处,吸光能力分别是母体化合物Re-3([Re(CO)3Cl(bpy)], λmax=401nm)的25倍和18倍；二者的三重激发态寿命分别是母体配合物Re-3(26ns)的4000倍和4892倍。将含BODIPY配体的配合物应用到TTA上转换和敏化单线态氧中,其中敏化产生单线态氧的速率超出了高效的有机光敏剂四苯基卟啉(TPP)的两倍。本文借助纳秒瞬态吸收测试、低温发光光谱、发光寿命以及三重激发态寿命、理论计算等手段对配合物的激发态性质进行研究,并发挥其强可见光吸收和长三重激发态寿命的优势,成功应用到TTA上转换和敏化产生单线态氧中,效果显著。该研究拓宽了TTA上转换中三重态敏化剂的选择范围,同时对过渡金属配合物在光催化、光动力治疗(PDT)等方面的应用具有重要的意义。