鉴于传统化石燃料的储量有限以及随之带来的环境污染问题,人们将目光投向了可再生清洁能源。其中,太阳能被认为是最有前途的能源。为了将太阳能转化为化学燃料,利用染料敏化光电化学电池（DSPECs）分解水或者氧化有机物来制氢被认为是一种有效的方法。本论文利用一系列的吡啶衍生物作修饰负载光敏剂和水氧化催化剂的TiO₂光阳极（TiO₂|RuP,1;RuP=Ru（4,4′-（PO₃H₂）₂-2,2′-联吡啶）（2,2′-联吡啶）₂;1=Ru（bda）（L）₂,bda=2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸,L=（10-（吡啶-4-氧基）癸基）磷酸）。在模拟太阳光照射下,TiO₂|RuP,1,P₁（P₁=4-羟基吡啶）光阳极在醋酸缓冲液中,0.4 V（vs.NHE）的外加偏压下获得了1 mA/cm²的光电流密度,光电流比未修饰吡啶小分子的光阳极增加42%。实验结果还证明光电流与吡啶环上取代基的给电子能力密切有关。瞬态吸收光谱和电化学阻抗测试表明光阳极表面结合吡啶后能有效地抑制TiO₂导带向氧化态染料的电子回传,从而提高了DSPECs的可见光利用效率。此外,本论文以RuP为光敏剂,以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）作为催化剂,乙腈作为电解液,分别以TiO₂和核-壳结构的SnO₂/TiO₂为基底构建染料敏化光阳极用于光电催化氧化苯甲醇。光电化学测试表明TiO₂|RuP和SnO₂/TiO₂|RuP光阳极均可利用太阳光驱动TEMPO氧化进而实现苯甲醇的氧化。其中,SnO₂/TiO₂|RuP展现出优异的催化性能且具有良好的稳定性。