析氢反应（HER）是水分解的阴极半反应,是研究最深入的电化学反应之一。HER是一种将水质子还原为氢的反应,对未来碳中性能源的生产具有重要的技术意义。然而,与许多化学反应类似,电化学过程必须跨越一定的活化能屏障（电化学中称为过电位）才能发生。它们通常需要电催化剂的辅助来降低过电位,从而提高反应速度和效率。电催化剂通常可分为均相或非均相的,这取决于它们是否与反应物在同一相中起作用。均相HER电催化剂的实例是水溶性分子和酶电催化剂,例如氢化酶。非均相HER电催化剂通常是非水溶性固体。铂族金属最有效地催化了HER。但由于Pt催化剂成本高、丰度低,限制了其大规模应用。因此,寻找新的高效析氢催化剂是非常有必要的,最好是基于廉价、无毒、稳定和丰富的材料。近年来,人们致力于开发以Mo、W、Ni及其分子衍生物取代铂的催化剂,尽管它们中的许多对HER显示出优异的催化活性,但是通常合成过程非常复杂。而且,这些催化剂要比Pt基催化剂差很多,包括更高的过电位和更低的电流密度。因此,仍然迫切需要开发具有与Pt催化剂相当性能的新型催化剂来实现实际的制氢。Ru及其氧化物已被证明在析氧反应（OER）中具有很高的活性,但有关钌催化析氢反应（HER）的报道很少,因为在以前的文献中,载体尺寸较大,分布不均匀,限制了其催化性能。因此,如何制备均匀、分散的钌纳米粒子是有待解决的关键问题。而多孔碳具有反应速度快、比表面积大、孔径分布窄、孔容大、导电性好等优点,成为制备电催化剂的载体。利用多孔固体材料在离子交换、分子分离、催化、等性能同纳米粒子相结合的现代科学技术有望将Ru做成多尺寸小,分布均匀的多孔材料从而增强催化性能。本论文基于金属有机框架（MOFs）材料UiO-66-NH2、UiO-67-NH2,采用无机-有机杂化方法,利用有机前驱体的缩合来引导分散良好的Ru纳米颗粒的成核,然后碳化生成高导电的氮掺杂碳基体（Ru/N-C）,合成了两类含低价金属Ru的纳米粒子:Ru SAs/N-C、Ru SAs@N-C。随后对这两类纳米粒子进行了电催化析氢反应性能研究。1、使用2-氨基对苯二甲酸、三氯化钌、氯化锆为原料,制备以UiO-66-NH2为基体的催化剂Ru SAs/N-C。通过在0.5 M H2SO4和1 M KOH中进行催化剂的线性扫描伏安法测试、交流阻抗测试、循环伏安法稳定性测试来检测其电催化性能,发现该催化剂性能接近于商用20%Pt/C。2、使用联苯二甲酸、2,2’-二氨基-[1,1’-联苯]-4,4’-二羧酸、三氯化钌、氯化锆为原料,制备以UiO-67-NH2材料为基体的催化剂Ru SAs/N-C。通过在0.5 M H2SO4和1 M KOH中进行法催化剂的线性扫描伏安法测试、交流阻抗测试、循环伏安法稳定性测试来检测其电催化性能。发现该催化剂性能优于商用20%Pt/C,有望成为高价商用20%Pt/C的替代品。