过渡金属配合物作为一类性能优异的磷光材料在OLED、光动力治疗、光催化以及三重态-三重态湮灭（TTA）上转换等领域一直有着广泛的应用,成为近年来的研究热点之一。这主要是因为过渡金属配合物具有较长的三重激发态寿命以及本身复杂多样的激发态性质,使得该类课题在理论和应用价值研究上一直都存在十分重要的意义。但是,如何通过配体来调控过渡金属配合物的光物理和电化学性质以获得期望的优异性能依然是当前一项非常重要的研究课题。本论文的研究内容主要是利用Os（Ⅱ）、Ru（Ⅱ）两个同主族的过渡金属开展,通过对配体调控研究过渡金属锇、钌配合物的光物理和电化学性质,并对合成的所有过渡金属配合物进行了应用研究,其主要内容如下:我们选用不同结构类型的多联吡啶类配体或在联吡啶配体上进行修饰合成了4个具有直接S₀→T₁吸收的Os（Ⅱ）配合物（Os-1、Os-2、Os-3、Os-4）。通过UV-Vis、发射光谱、瞬态吸收光谱和DFT/TDDFT理论计算等手段研究了基于三齿配体和二齿配体的Os（Ⅱ）配合物构型对其光物理性质的影响。研究发现:与2,2’:6’,2’’-三联吡啶配体形成的Os-2配合物（τ=281 ns）的激发态寿命比2,2’-联吡啶配体形成的Os-1配合物（τ=71 ns）的激发态寿命长。这两个Os（Ⅱ）配合物的激发态寿命差异很大归因于空间相互作用对配体场强的强烈影响,导致³MLCT与³MC态之间的能隙增大。进而我们引入有机发色团芘进行修饰光物理性能最为优异的Os-2,合成得到了配合物Os-4。与未修饰的Os-2相比,Os-4的发光量子效率提高了6倍。并研究了Os（Ⅱ）配合物作为三重态光敏剂在TTA上转换上的应用,实现了红光到蓝绿光上转换,反斯托克位移高达160 nm,其中Os-2和Os-4分别获得了1.4%和1.2%的上转换量子产率。另外,我们选择以[Ru（bpy）₃]PF₆（Ru-0）为母体配合物,通过在配体上引入吸电子基团-CF₃和给电子基团-OCH₃,合成了2个Ru（Ⅱ）配合物Ru-1和Ru-2。研究发现,Ru-1的氧化电位相比于母体配合物Ru-0的0.89 e V提高到了1.41 e V,而Ru-2的氧化电位提高到1.05 e V。然后将其应用于光催化有机合成反应,考察了不同氧化还原电位的Ru（II）配合物的光催化性能,并且我们首次通过光催化的方式实现了烷基叔胺的膦酰化反应,发现以Ru-0、Ru-1和Ru-2的光催化剂在同样的实验条件下,Ru-0和Ru-2为催化剂的反应收率分别为23%和70%,但具有最高氧化电位的Ru-1催化剂的反应中却基本得不到目标产物,这说明合适的氧化还原电位对于光催化反应能否顺利进行是一个重要的参数。最后,选用Ru-2催化剂进行了底物拓展研究,发现该光催化剂具有较高的普适性且每一个产物的收率基本都在50%以上。