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本论文针对目前能源需求剧增、化石燃料短缺以及环境污染的综合性问题,寻求以电解水的方式开发清洁高效的可再生能源-氢气。电解水的过程包括阴极的产氢过程（Hydrogen Evolution Reaction,HER）和阳极的产氧过程（Oxygen Evolution Reaction,OER）,上述过程涉及一步或多步电子转移,每个电子转移都需克服一定的活化能:产氢的实际反应电位与理论电位相差较小,能量消耗少,产氧的实际电位与理论电位相差较大,能量消耗大。因此,如果电解水制氢想要实现有效的工业推广,获取高效的析氧电催化剂将必不可少。目前,RuO2和IrO2是已报道的OER性能最好的催化剂之一,但其广泛应用受到高昂价格和资源匮乏的限制。面对上述挑战,本论文选择了地球储量丰富、价格低廉同时外层电子易于调控的Fe/Co/Ni等过渡金属作为研究对象,通过调控Fe/Co/Ni基纳米材料的结构,实现高效的电催化（析氧）性能。纳米材料的结构调控方式主要包括:（1）多金属协同效应提升Fe/Co/Ni基的电催化活性;（2）原位电化学调控提升Fe/Co/Ni基的电催化活性;（3）丰富表界面位点提升Fe/Co/Ni基的电催化活性。基于上述三个调控方法,我们主要完成了如下工作:（1）成功构筑了Cu/Co双金属硒化物分级纳米管,电催化过程中结构保持不变的同时原位形成了Cu/Co（氧）氢氧化物,材料在OER过程中的性能表现优异:过电势低(238 mV@10 mA cm-2)、反应动力学快(Tafel斜率为62 mV dec-1)、电荷传输能力强（2.3?）、电化学有效活性面积大(ECSA为4.95 mF cm-2)、稳定性优异（20 h的持续测试,极化基本没有增加）。Cu/Co双金属硒化物分级纳米管的优异性能主要来源于:纳米片组装的分级纳米管结构,具有比表面积大的优势,可有效的暴露更多电催化反应中的活性位点;双金属硒化物的协同作用可以增强电荷的传输;析氧反应过程中原位生成的氢氧化物/羟基氧化物可以提供更多的电催化活性位点,提高电催化性能。这种材料在催化析氧反应中表现优异的性能,为今后电催化水分解、燃料电池以及金属-空气电池的设计开发和应用奠定了研究基础。（2）电化学原位构筑了Ni/Mo多孔纳米线。对双金属氮化物实心纳米线NiMoN进行电化学活化,部分高价Mo元素溶解之后留下相应孔道,同时原位形成高活性的（氧）氢氧化物,使得材料表现出了优异的OER催化活性:过电势低(280 mV@20 mA cm-2)、反应动力学快(Tafel斜率为45 mV dec-1)、电化学有效活性面积大(ECSA为4.23 mF cm-2)、稳定性优异（20 h的持续测试,极化基本没有增加）。Ni/Mo多孔纳米线也表现出了高效的HER活性和优异的全分解水性能:析氢起峰电势接近0 V vs.RHE,10 mA cm-2下的全分解水电位仅为1.547 V vs.RHE。Ni/Mo多孔纳米线的优异性能主要来源于:Mo原位溶解生成的孔洞提供了更大的活性面积和更多的活性位点;双金属的协同作用可以增强电荷的传输;析氧反应过程中原位生成的氢氧化物/羟基氧化物可以提供更多的电催化活性位点,提高电催化性能。（3）成功构筑了Ni/Fe双金属配位化合物。与非晶态的金属有机框架（Amorphous Metal–Organic Frameworks,aMOFs）化合物类似,金属配位化合物（Metal Coordination Complexes,MCCs）由中心金属和周围配体组成,而且具有长程无序结构。MCCs与aMOFs的一个主要区别在于其配体除了有机单元之外还可同时存在其它任何化学基团。虽然MCCs长程无序,但其仍保留了短程或中程有序结构。长程无序、短程有序的纳米材料,由于具有丰富的晶界,更多的缺陷和更丰富的活性位点,催化性能可以得到大幅提升。本文所构筑的Ni/Fe双金属配位化合物实现了229 mV(10 mA cm-2)极低的OER过电势。（4）拓扑转换构筑了Fe/Co/Ni三金属配位化合物纳米片。该材料延续了MCCs具有丰富活性位点的特性,同时兼具多金属的协同效应和二维纳米结构的快速电荷传输特性,催化活性得到进一步的提升:10 mA cm-2电流密度下的过电势仅为220 mV,同时反应动力学快(Tafel斜率为60 mV dec-1)、电化学有效活性面积大(ECSA为8.23 mF cm-2)、稳定性优异（30 h的持续测试,极化基本没有增加）。本论文为Fe/Co/Ni等卑金属基纳米材料的结构调控、实现高效的电催化活性并为工业用催化剂的推广提供了指导和奠定了基础。