钌属于第五周期铂族元素,丰富的氧化价态,使得钌金属及其化合物应用到传感,能源,催化等多领域。本文研究了钌的一种重要配合物Ru（bpy）₃²⁺,Ru（bpy）₃²⁺不仅可以作为光引发-可逆加成断裂链转移聚合（Photo-induced electron-Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer polymerization,PET-RAFT聚合）的光催化剂,同时,它也是电化学发光（ECL）中一种重要的电致发光剂。在此基础上,将分子印迹技术（molecular imprinted technolgy,MIT）与ECL技术相结合,构建了ECL传感器。首先负电性的金纳米粒子（AuNPs）被制备,用于负载Ru（bpy）₃²⁺。之后以三聚氰胺（MEL）为模板,在Ru（bpy）₃²⁺催化剂的作用下,通过PET-RAFT控制交联聚合,在AuNPs表面制备MIPs。将修饰后的AuNPs（AuNPs-MIPs）用Nafion固定在工作电极表面,形成以Ru（bpy）₃²⁺为ECL探针的固态ECL传感平台。制备的传感器对MEL的检测范围较宽,为5.0×10^-13-5.0×10^-6 mol/L,最低检测限为1.0×10^-13 mol/L（S/N≥3）。通过对MEL结构类似物的进一步分析,证明了所构建的ECL传感平台具有很强的选择性且可以通过特异性识别来检测多种物质。此外,金属钌纳米颗粒在能源催化领域的应用进行了研究,一个多孔的三维钌基催化剂被设计出来,用于析氢反应（hydrogen evolution reaction,HER）。实验中,制备出了均匀尺寸为300 nm的聚多巴胺纳米球（PDA）NPs。然后,在PDA NPs内部和表面均匀地生长Ru纳米团簇（Ru NC）,以得到双纳米球（Ru-PDA NPs）。碳化后,最终得到多孔碳Ru-PDA NPs（Ru-PDA-750 NPs）与电活性氮原子,性能上表现出小超电位(42 mV,电流密度为10 mA cm^-2),低的塔菲尔斜率(35 mV decade^-1)和强的HER稳定性,可以与Pt/C的催化剂相比。此外,还研究了Ru-NCs用量对电催化性能的影响,结果表明,与其他Ru-NCs用量（0.04-0.16 wt%）的Ru-cPDA NPs相比,负载0.08 wt%Ru-cPDA NPs的催化性能最好。