化石燃料的过度使用引起了日益严重的全球变暖问题。利用可再生光能和电能驱动分子催化剂将二氧化碳（CO2）转化为高附加值的化学品或液体燃料是缓解环境污染、气候变暖和能源问题的理想方式之一。目前,已有许多贵金属分子催化剂被研发,而基于非贵金属分子催化剂的研究较少,从经济性和持久性考虑,未来研究的关键在于研发廉价且稳定的高效分子催化系统。基于以上问题,本论文以廉价金属铁作为催化剂中心金属,催化剂配体使用能稳定低价态过渡金属的聚吡啶,通过改变吡啶配体搭配和结构来优化中心金属的配位环境,从而提升催化剂的催化性能。本文研究了多联吡啶铁（Fe）配合物的光、电催化性能,并且与其他非贵金属配合物的催化效率进行了比较。具体内容如下:1、设计合成了五齿喹啉-吡啶铁配合物[Fe（dqtpy）（H2O）]（ClO4）2（dqtpy=6,6’’-di（quinolin-8-yl）-2,2’:6’,2’’-terpyridine）作为分子催化剂,使用廉价有机染料紫红素（PP）作为光敏剂和1,3-二甲基-2-苯基-2,3-二氢-1氢-苯并[d]咪唑（BIH）作为电子给体,建立了一个非贵金属分子光催化体系。[Fe（dqtpy）（H2O）]（ClO4）2表现出优异的光催化还原CO2活性,还原产物为一氧化碳（CO）,其转化数（TON）为544,选择性为99.3%。当催化剂中心金属由铁更换为钴或镍时,系统催化效率降低了,CO的TON分别为8和15。此外,在电催化还原CO2时使用2,2,2-三氟乙醇（TFE）作为牺牲剂,三种配合物均表现出良好的电催化还原CO2活性。其中,钴和镍配合物光催化还原CO2的活性较低,主要是由于Co I/Co0和Ni I/Ni0的氧化还原电势比PP-/PP2-的更负,而Fe I/Fe0的氧化还原电势比PP-/PP2-的更正,因此铁配合物的催化反应更容易发生。2、为了进一步提高聚吡啶铁配合物的催化性能,在上一章的基础上通过调节配体的结构,增加吡啶基来合成了五联吡啶铁配合物[Fe（qnpy）（H2O）2]（ClO4）2（qnpy=2,2’:6’,2’’:6’’,2’’’:6’’’,2’’’’-quinquepyridine）作为分子催化剂。使用Ru（phen）3Cl2（phen=1,10-phenanthroline）作为光敏剂和BIH作为电子给体,建立了一个在乙腈（Me CN）/水（H2O）溶液中的分子光催化体系。[Fe（qnpy）（H2O）2]（ClO4）2表现出优异的光催化还原CO2活性,还原产物为CO。当Me CN/H2O为1:1（v/v）时,CO的TON高达14095且选择性为98%。H2O的加入提高了体系的光催化活性。相同条件下,五联吡啶铁配合物的光催化效率优于五联吡啶钴、镍、锰配合物和其他吡啶铁配合物,吡啶基的增加优化了中心金属铁的配位环境,提升了体系的催化效率。