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硼氢化钠（NaBH4）属于配位型氢化物,常用作还原剂,同时也是公认的优良储氢材料,已成为燃料电池系统的优选氢源,但价格高昂在很大程度上限制了其快速应用和发展。现行的NaBH4制备工艺,主要基于化学合成原理,尚存在原料价昂、工艺复杂、条件苛刻和分离困难等亟待解决的难题;而且,Na BH4水解释氢后所产生的副产物偏硼酸钠（NaBO2）,目前尚未找到高附加值的应用途径,但作为硼源,将其再生转化为NaBH4已成为近年来的研究热点。通过调控科学合理的工艺条件,在电极上完成Na BO2向NaBH4的电化学转化,不仅有利于硼资源的循环利用,而且可望在温和条件下实现NaBH4的高效低成本生产。在电化学过程中,电极行为对于实现目标电化学过程具有关键作用,因此深入广泛地研究电极材料及电极构建具有重要意义。作为国家自然科学基金面上项目（No.21576073）研究内容的重要组成部分,本文着重开展了基于金属钛（Ti）的二氧化钛（TiO2）、氮化钛（TiN）多形貌纳米电极材料的可控制备、纳米复合阴极电极的构建,以及不同条件下偏硼酸盐溶液体系中电极过程与电化学行为的研究。主要研究内容包括:（1）利用线性伏安峰值电流法以及碘量化学滴定法,分别精确测定了溶液中硼氢根（BH4-）的含量,建立了低浓度BH4-的测量方法。在Au电极上,利用循环伏安法研究了NaBH4的电化学行为,发现了清晰、稳定的BH4-特征氧化峰（-0.473V）,确立了BH4-存在的定性判据。线性伏安扫描研究结果表明,在含有NaBH4 1.0×10-44 mol/L9.0×10-33 mol/L的浓度区间,BH4-的峰值电流与其浓度之间具有很好的线性关系,通过对两种不同浓度Na BH4碱性溶液的平行测定,所得结果的平均相对误差低于3.18%,准确度较高,重现性良好。鉴于电解过程中所产生BH4-的浓度较低,需要建立低微浓度的测定方法,准确配制了不同浓度梯度的NaBH4碱性溶液(浓度为1.00×10-11.00×10-55 mol/L),加入过量的KIO3和KI,在酸性条件下用Na2S2O3标准溶液进行滴定,则可确定BH4-的含量,通过加标回收与精密度实验证实,碘量法的精确测定范围在1.00×10-11.00×10-3mol/L之间,浓度越高,测定结果越准确,反之则误差较大,而且溶液中含有一定浓度的OH-和BO2-等离子,对BH4-的分析结果无明显影响。（2）以金属钛片为基底,先以水热法制成了TiO2纳米线,再通过氨化还原获得了TiN多孔纳米管阵列。在TiN晶体中,N元素进入金属Ti的晶格中,增加了Ti金属的d带空穴,降低了费米能级,致使TiN的物化性质与铂族元素相类似,显示出良好的导电性和催化性能等。借助XRD、SEM、TEM和EDS等方法分别对TiO2纳米线和TiN纳米管的物相组成、微观形貌及微观结构进行了表征分析。结果表明,TiO2纳米线直径为2050 nm,长径比超过100,TiN纳米管的平均管径约为80 nm,而且TiN的表面具有多孔微结构,孔隙率较高,有利于提高其催化活性。（3）构建TiN/TiO2@Ti复合纳米阴极,探讨碱性NaBO2溶液体系的电极过程与电化学行为。为了对比起见,首先选择不同的金属电极作为阴极,研究它们对于BO2-的电化学过程和行为,证实了BO2-的电化学还原机理属于间接还原过程;再分别以TiO2@Ti复合纳米电极、TiN@Ti复合纳米电极作为阴极,加装质子交换膜,通过调变供电方式、溶液浓度、电解时间和添加助剂等工艺条件,详细地考察了Na BO2碱性溶液的电化学还原行为,科学评价了不同条件下Ti基复合电极的电化学催化能力,获得了大量的电化学基础研究数据,并对实验结果产生的原因给予了合理的理论解释。