由化石燃料储量有限以及其燃烧产生的有害气体排放而引起的全球能源危机与环境污染问题推动着可持续和可再生能源的快速发展。氢能被认为是一种很有前途的解决能源危机问题的能源载体。光催化制氢因可将取之不尽的太阳能直接转化为氢能,而被认为是最有前景的克服能源短缺的策略之一。同时,光催化技术还可以用于降解各种有害化学污染物（如NOx）来净化环境。光催化的核心在于光催化剂,但大多数光催化剂存在着光诱导载流子复合率较高、太阳能利用效率较低等缺点。因此,寻找一种高效稳定的光催化剂显得尤为重要。金属有机框架材料（MOFs）是由无机中心金属与桥连的有机配体通过自组装相互连接形成的一类具有周期性网络结构的新型多孔材料,由于其具有极其有序的孔结构、高比表面积以及孔道表面可修饰等优点,使其在催化领域有良好的应用。目前常见的MOFs存在着光生电子-空穴对的分离能力低和光生电荷载流子的转移速率低等缺点,导致其光催化性能差。因此,对MOFs进行改性以提升其光催化性能具有重要意义。在本研究中我们通过引入不同的金属离子对NH2-MIL-125（Ti）以及NH2-MIL-101（Fe）进行了改性,提高了它们的光生电子-空穴对的分离能力和光生电荷载流子的转移速率,从而增强了它们的光催化性能:（1）将五水硝酸镱与NH2-MIL-125（Ti）进行室温搅拌成功制备了镧系金属Yb与-NH2基团配位的新型双功能光催化剂Yb-NH2-MIL-125（Ti）,用于提高NH2-MIL-125（Ti）的光催化去除NO和制氢性能。最佳样品Yb-NM-6的NO去除率为66.3%（原NH2-MIL-125（Ti）仅为28.1%）,制氢量为1883.80μmol·g-1（原NH2-MIL-125（Ti）几乎没有效果）。对比实验与循环伏安法（CV）测试表明,瞬态YbII/III中心是通过从配体到连接体金属电荷转移（LLCMT）路径获得的,该路径可以提高电子的转移和分离速率,从而提高光催化性能。这项工作通过引入锚定在MOFs上的金属离子作为有效的瞬态中心,从而获得新颖的LLMCT路径,为进一步提高光催化性能提供了一条可行的途径。（2）将醋酸铜与NH2-MIL-101（Fe）进行简单地搅拌合成了非贵金属Cu与NH2-MIL-101（Fe）中的-NH2配位的光催化剂Cu-NH2-MIL-101（Fe）,其中铜瞬态中心物种作为无贵金属助催化剂,其在染料敏化系统中实现了优异的光催化制氢性能。最优样品6Cu-NM-101制氢活性为5770.96μmol·g-1·h-1,是原始NH2-MIL-101（Fe）的4.06倍。通过一系列表征测试,尤其是CV和铜的俄歇谱图,表明瞬态CuII/CuI中心在新颖的从配体到连接体金属电荷转移过程中发挥了重要作用。电子可以从激发态曙红Y（EY*）的最低未占分子轨道（LUMO）能级转移到瞬态CuII/CuI中心,进一步加快载流子转移和分离速率。首次将非贵金属与MOFs的-NH2配位得到的瞬态中心金属离子作为低成本助催化剂,这项工作为提高光催化制氢性能提供了一种方便有效的策略。（3）首先通过水热合成法将Cu离子掺杂到NH2-MIL-125（Ti）（NML）的钛氧簇中,然后在NML-（Cu/Ti）骨架的约束下原位生成具有表面等离子共振效应的均匀分散的金纳米粒子,制备了一种新型双功能光催化剂Au@NML-（Cu/Ti）用于提高光催化制氢和去除NO的性能。铜离子的引入降低了NML的带隙,加快了电荷分离速率。此外,通过NML-（Cu/Ti）骨架的限域效应可以尽可能地抑止金纳米粒子团聚,获得尺寸非常小且高度分散的金纳米粒子,从而有效提高原子利用效率,进一步增强光催化性能。Au@NML-（Cu/Ti）的光催化制氢量为5193.40μmol·g-1,是原NML的11.8倍;Au@NML-（Cu/Ti）的NO去除率比原始NML高约25.6%。结果表明,MOFs中心金属簇修饰与表面等离子体效应的协同作用有利于提高光催化制氢和去除NO性能。实验结果表明对NH2-MIL-125（Ti）与NH2-MIL-101（Fe）进行配体修饰提高了它们在可见光照射下光催化制氢的能力;对NH2-MIL-125（Ti）进行了金属簇修饰以及纳米粒子的负载制备了高效的双功能光催化剂,增强了其光催化去除NO和制氢的能力。借助CV、ESR和原位红外等表征测试手段,深入地研究了光催化反应机理。本研究最终制备了高效的光催化剂,为解决能源与环境问题提供了一种策略。