对于硼氢化钠水解制氢反应,贵金属催化剂催化活性高,但是其价格昂贵、资源短缺,开发非贵金属催化剂是形势所趋。众多的催化剂中,钴基催化剂具有活性高、资源丰富等优点。本文分别采用化学络合法、原位还原法和水热法,制备了氮掺杂石墨化介孔碳包覆钴（Co@NMGC）、氮掺杂石墨烯负载钴硼（Co-B/NRGO）、石墨烯泡沫镍负载镍钴磷（Ni/GF/Co-Ni-P）三种钴基催化剂。主要研究内容如下:（1）采用化合络合法,通过对乙二胺四乙酸（EDTA）进行高温碳化,合成了氮掺杂石墨化介孔碳包覆钴纳米粒子（Co@NMGC）的核壳结构,其中EDTA既作为碳源又作为氮源。对比不同煅烧温度下Co@NMGC催化剂用于Na BH₄水解,实验表明,500℃的催化活性最好,在25±0.1℃下Na BH₄产氢速率为3575 m L?min^-1?g^-1,水解活化能为35.2 k J?mol^-1。使用该钴基复合催化剂的最大产氢速率是使用金属钴催化剂的三倍。该复合催化剂具有较高的循环性,在循环20次后仍能保持82.5%的初始催化活性。密度泛函理论（DFT）计算表明,石墨化碳壳层促进了Co纳米粒子向石墨化碳表面的电子穿透,阻止了Co纳米粒子的氧化,有利于提高钴纳米粒子的催化活性。（2）采用原位还原法,用硼氢化钠原位还原氮掺杂石墨烯（NRGO）和无机钴盐制备了Co-B/NRGO纳米复合材料。作为Na BH₄水解的催化剂,Co-B/NRGO纳米复合材料具有较好的催化活性。在25℃时,其产氢速率可以达到1736.21 m L?min^-1?g^-1,活化能仅为28.01 k J?mol^-1。同时Co-B/NRGO纳米复合催化剂在5个循环后仍保持初始活性的65.76%。其对Na BH₄水解的催化活性归因于其大的比表面积和氮元素的掺杂。（3）采用水热法在三维石墨烯泡沫材料上成功生长Co Ni P纳米片阵列催化剂。其中三维泡沫镍（Ni/GF）是“骨架”,石墨烯是“皮肤”。这种独特的连续骨架/表皮结构保证了催化剂具有较大的表面积、良好的导电性和足够多的表面官能团,促进了原位Co Ni P生长。密度泛函理论计算结果表明,石墨烯层促进了Co Ni P纳米片的催化性能,使其具有良好的催化性能。在323K条件下,其产氢速率和活化能分别为6681.34 m L?min^-1?g^-1和31.2 k J?mol^-1。此外,Co Ni P催化剂在15个循环后的保持初始制氢率的74.9%,该催化剂表现出良好的催化性能和稳定性。