人类社会面临的能源问题日益严峻,对清洁高效可再生能源的开发利用愈来愈受关注,其中光解水产氢技术以其全面充分的优越性尤其具有发展潜力。然而效率的掣肘严重制约了相关产业的发展,这使得工艺优化和产能提高具有重要的现实意义。既有的光解水研究成果表明,提高电子空穴分离效率和优化氧化反应路径是提高产出效率的两个重要方面。本论文以手性构象作为关键工具紧密围绕二者展开设计,首先合成和表征了花瓣状钴基助催化剂,以促进光解水反应中电子空穴更加高效的分离,将催化活性提高了约24倍;随后对此助催化剂表面进行内缘性的手性修饰以期控制等效阳极氧化反应发生的路径,通过催化效率的对比验证了被引入电子转移路径的手性结构可发挥自旋筛的作用并影响反应产率;最后基于对反应产率具有决定作用的助催化剂的基本特征,探索了手性诱导的电子自旋选择(CISS)理论对二维MOF材料的普适性,初步明确了相关介质的导电性质对外磁场具有响应。旨在通过开发导电性能良好的助催化剂以及控制等效电解池阳极反应路径,将光解水技术的产业化与电子自旋极化理论的发展结合起来,提出一种兼具实践参考价值的研究设计思路。