随着环境污染的加剧和化石燃料的快速消耗,发展可持续的、生态友好的清洁能源替代传统化石燃料,人类在未来才可以真正意义上实现可持续发展。氢能被认为是的理想清洁能源,实现氢经济设想的前提是能大规模、低成本生产氢气。电解水制氢技术是一种清洁的、理想的大规模制氢方法,其反应过程包含析氢、析氧两个半反应,其对整体电解水效率有着直接的影响。因此,减少较高过电位和提高反应动力学速率,有效可行方法之一便是开发廉价、高活性的双功能电催化剂。众所周知,贵金属Pt是析氢最理想的催化剂材料。将Pt制备成量子点的形式或与过渡金属复合可以减少其用量进而降低成本。而过渡金属Fe,地球含量丰富、成本低且与Pt同为第Ⅷ（8）族元素相互影响较少。考虑到Pt的（111）晶面相对其它晶面来说催化活性较高、在析氢反应（HER）中具有优势,而Fe基化合物在析氧反应（OER）中也有着较好的电催化应用。因此,探索Pt（111）量子点和铁基化合物的复合材料制备及在在电解水方向的应用有着重要的意义。本研究首先探索Pt（111）量子点与Fe基氧化物（αFe₂O₃）复合材料——花状薄膜纳米片Pt-αFe₂O₃/NF,讨论其在HER和OER中过电势等电化学参数及材料本身的稳定性。在此基础上,用金属有机框架（MOF）来改性得到Pt（111）量子点与Fe基MOF（Fe-MOF）复合材料——多孔长方体核壳纳米片阵列Pt QDs@Fe-MOF/NF,以寻求对其电化学性能和稳定性的改善。得到研究结果和重要发现如下:（1）利用电沉积法将αFe₂O₃生长在泡沫镍（NF）上,再用浸渍沉积法将制备Pt（111）量子点负载到αFe₂O₃的表面,成功制备出花状薄膜纳米片Pt-αFe₂O₃/NF。具有二维薄膜纳米片结构的αFe₂O₃具有大的比表面积和大量的活性中心,从而有利于电解过程中的电子输运;当Pt（111）量子点均匀分布在二维纳米片上时,薄膜纳米片的高比表面积和超导电性增强了量子尺寸对催化性能的影响。在1 mol L^-1的KOH的条件下,Pt-αFe₂O₃/NF全水解达到10 mA cm^-2所需较低的电压为1.51 V。（2）为了解决电催化剂的稳定性和耐腐蚀性问题,研究引入了具有框架结构的金属有机框架（MOF）催化材料。采用一步水热的方法将Pt（111）量子点更均匀分布在Fe-MOF中,仅用Pt含量为1.84μg cm^-2的条件下成功制备出长方体核壳纳米片阵列Pt QDs@Fe-MOF/NF。在Fe-MOF基材料中,通过有机配体与金属Fe原子的连接,以自组装的形式形成了配位官能团和不饱和金属离子中心,增强了整体催化剂对水分子的吸附。生长在NF上的特殊核壳结构,Pt QDs作为核均匀地包覆于Fe-MOF纳米片阵列壳中。同时,Fe MOF在核壳结构中作为电子导体可以提高HER的电子转移速率,并对OER起主导作用。Pt QDs@Fe-MOF/NF全水解仅需要1.47 V就可以达到10 mA cm^-2,至少在100小时内具有较好的稳定性。