地球资源的日益减少,煤、石油等资源对环境造成的污染使得寻找一种丰富清洁的资源显得尤为重要。氢气作为一种清洁高效的能源受到广大科研人员的青睐,而获得氢气目前备受关注的就是通过电催化分解水来获得能源。金属卟啉及其衍生物已经有文献研究表明其在均相电化学析氢和氧还原方面有较好的性能,但是将其在非均相中的使用还是有很多的限制,因而研究如何将优良的催化剂应用到非均相的状态中也是目前研究的热点。在本文中通过设计合成多种化合物采用不同的修饰方式,提升金属卟啉衍生物的表界面催化性能,具体如下:（1）我们设计并合成了一种含有菲并环的钴卟啉,通过在卟啉上引入菲并环,使其在与碳材料进行复合时由于菲并环的存在提升了整个化合物的大π共轭作用使其与碳材料之间的π-π相互作用增强,从而增强了金属卟啉活性中心与碳材料的相互作用,增强了卟啉与碳材料之间的电子传输能力。同时增强了整个催化体系的稳定性,使其在强酸溶液中能保持长效的高催化活性。（2）论文研究了轴向巯基配合物修饰的金属铱咔咯配合物,通过轴向巯基与金电极表面形成稳定的“Au-S”共价键,从而形成牢固稳定的催化体系,做到了在金电极表面研究了化合物的电子传输性能,并探究了咔咯分子在金电极表面的电化学催化行为。其在HER以及ORR上均表现出良好的电催化性能。（3）报道了一类含有咔咯自由碱的金属铂吡啶配合物,通过引入催化中心位置的不同,改变了催化中心与碳材料之间的电子传输路径,从而提升了电子传输的速度,达到了提升金属铂吡啶配合物的电化学催化性能的目的。其Tafel斜率为59 mV/dec,高于目前商售Pt/C催化剂。（4）合成了含有不同基团的A₃型钴咔咯,使用溶剂重结晶策略,使其形成不同的形貌。通过改变负载体系中咔咯的形貌来调控咔咯分子的电化学催化性能。以石墨烯为碳基质修饰于玻碳电极表面,对使用重结晶策略后的咔咯的电化学催化性能进行探究,其结果表明使用重结晶策略可以使钴咔咯电化学催化析氢的起始电位正移约0.1 V。综上,文章通过不同的表界面修饰方式,改变了金属卟啉表界面催化的电子传输方式,进而为电化学催化性能的调控奠定了理论和实验基础。