纳米结构材料,如多孔金属氧化物,金属纳米颗粒,多孔碳及其复合材料,它们已被广泛地应用在能量转换和存储装置,催化剂等方面。在电催化方面,贵金属虽然是良好的催化剂,但由于价格昂贵,不能广泛应用。因此,研究者们开发过渡金属基材料作为高效电催化剂来代替贵金属材料。金属有机框架（MOFs）的热转化为合成常规方法难以获得的过渡金属基功能纳米材料提供了有希望的方法。本文主要内容为调控金属有机框架结构的形貌并制备衍生的过渡金属基纳米碳材料,开发高效电催化剂。具体内容如下:（1）通过将ZIF-67纳米颗粒原位成核生长到碳纳米管上,随后对其进行碳化和磷化,合成了一种新型的氮掺杂碳包覆的Co P颗粒/碳纳米管复合材料（CNT-NC-CoP）。多等级的独特结构赋予了所获得的CNT-NC-Co P材料高比表面积,丰富的暴露活性位点,快速的离子扩散路径和良好的导电性的特点,因此表现出杰出的电催化析氧能力在251 m V的低过电势达到10 m A cm^-2的电流密度和长期电化学稳定性。此外,密度泛函理论（DFT）计算表明,CoOOH/graphene界面促进中间体吸附并提高相应的催化活性。（2）一种新颖且环保的策略用于制备MOF衍生的碳包裹双金属磷化物（Fe Ni P/C）。Fe Ni P/C-900为立体的空心筒形,具有高比表面积和出色的OER催化性能,在229 m V的过电势下达10 m A cm^-2的电流密度,Tafel斜率低,为74.5 m V dec^-1。同时,含磷MOF的热转化机理以及热处理过程中的磷组分成键变化被研究。关注MOF热转化过程本身,探究MOF热转化过程中各组分之间的相互作用,这一领域仍有很大空间和意义值得我们去探究。（3）一种普适的方法利用一系列铟基MOF衍生出二维钴氮共掺杂碳纳米片。通过高温热解浸渍了Co（NH₃）₆³⁺的多孔金属有机骨架（CPM-5）可将三维的CPM-5骨架转换为二维功能纳米片。制得的多孔Co,N掺杂碳纳米片(NCNS-Co_0.5In_0.5)与市售Pt/C相比,具有杰出的ORR催化活性,半波电势为0.82V。同时,它还具有良好的稳定性和甲醇耐受性,所以适合作为锌空电池的催化剂(功率密度为132.2 m W cm^-2)。此方法可以轻松扩展到其他铟基的MOF,包括QMOF-2,In-MIL-68,In OF-1,其中衍生的所有材料都具有高效的ORR性能。我们的工作为调节MOF衍生物的形态和催化性能提供了一条新途径。