氢能,具有能量密度高、燃烧产物无碳排放等优点,被认为是理想的可持续清洁能源。电解水制氢技术是生产高纯氢的有效方法。然而,由于析氧反应（OER）具有较慢的动力学以及较高的过电势,使实际工业电解水受到了极大阻碍。因此,开发能够在低过电势下加快反应速率并具有良好稳定性的高效析氧电催化剂成为了一项巨大挑战。本论文以电解水析氧反应为研究对象,设计合成了2种金属氧化物异质结析氧电催化剂,具体工作如下:1.本研究开发了一种新型的Co3O4/CeO2异质结纳米复合材料,用于高效的碱性析氧反应（OER）。由于部分电子从Co3O4纳米颗粒转移到CeO2表面,负载的Co3O4纳米颗粒不仅能够有效提高复合材料的电子电导率（降低电荷转移电阻）,还能够增加CeO2的表面氧空位和活性氧物种的浓度。制备得到的58.5%Co3O4/CeO2复合材料（Co3O4和CeO2的质量比）显示出较好的析氧性能(电流密度达到10 mA cm-2所需要的过电势为347 m V,Tafel斜率为72.7 m V dec-1),并且具有良好的稳定性,其性能优于商用RuO2(10 mA cm-2的电流密度处的过电势为359 m V)。2.本研究开发了一种FeOOH/NiCo2O4异质结复合材料,并将其用于碱性电催化析氧反应。由于FeOOH和NiCo2O4之间的表面电子相互作用,负载FeOOH纳米颗粒不仅能够有效提高复合材料的电子电导率（降低电荷转移电阻）,还能够增加NiCo2O4表面Co3+的含量(Co3+通常被认为是析氧反应的活性位点)。制备的FeOOH/NiCo2O4复合材料具有较优异的析氧性能,10 mA cm-2的电流密度处的过电势为308 m V,Tafel斜率为42.5 m V dec-1,且稳定性较好,其性能优于商用RuO2(10 mA cm-2的电流密度处的过电势为359 mV)。