随着能源危机和环境污染的加剧,发展清洁能源变的尤为重要。氢能作为绿色能源,被认为是化石能源的最有效替代能源之一。而寻求有效的氢气储存材料,以实现氢能安全和高效的储存和运输,是氢能作为未来能源所面临的最困难的挑战之一。在各种储氢材料中,氨硼烷和水合肼由于具有较高的含氢量和良好的稳定性,引起了研究人员的广泛关注。其中,氨硼烷的氢含量高达19.6 wt%,无毒且在室温下具有出色的稳定性;水合肼的氢含量为8.0 wt%,价格低廉,且完全分解的唯一副产物是氮气。无论是水合肼还是氨硼烷,其制氢效率很大程度上取决于催化剂的选择。因此,迫切需要研发出高催化活性、环境友好、价格低廉、稳定性好的催化剂。国内外众多学者对储氢材料的催化剂进行了大量研究,迄今为止,已经开发出了多种不同的催化体系。其中,以贵金属基催化剂的研究最为系统和成熟。虽然贵金属基催化剂表现出很高的活性,但是贵金属的稀有性和昂贵的价格极大的制约了其在催化剂中的应用,从而无法满足实际需求。与贵金属基催化剂相比,非贵金属在地球上储量丰富、种类繁多。非贵金属及其硫化物,磷化物和碳化物等作为催化材料,同样具有较高的催化活性。由于非贵金属基催化剂成本低廉并且性能优异,因此引起了学者们的广泛关注。本论文开发了三种新型高催化活性的非贵金属基催化剂,并探究了它们的催化性能。具体研究内容包括以下三方面:一、以金属有机骨架材料ZIF-67为前驱体,以次磷酸钠（Na H₂PO₂）为P源,采用煅烧与磷化相结合的方法,制备了一种新型的Co基金属有机骨架衍生材料,该材料由嵌入N掺杂的碳纳米管多面体（N-CNP）中的Co@Co₂P核壳纳米粒子组成。制备得到的Co@Co₂P纳米颗粒均匀分布在N-CNP中,无团聚现象发生,且Co和P之间具有强耦合作用。得益于此,Co@Co₂P/N-CNP催化剂在氨硼烷的水解制氢反应中表现出优异的催化活性,具体表现在其催化反应的初始转化频率（TOF）高达18.4min^-1,激活能低至32.1 k J·mol^-1。此工作可以为设计具有一体化结构的高效负载型非贵金属纳米催化剂提供指导。二、在室温、无需额外还原剂的情况下,通过原位还原法合成了非贵金属Cu_0.81@Mo_0.09Co_0.10核壳结构催化剂。该催化剂以具有温和还原性的氨硼烷为还原剂,利用Cu、Mo、Co还原电势的差异,形成以晶态Cu为核、非晶态MoCo为壳的Cu@MoCo核壳结构。将Mo掺入Cu@Co核壳结构中不仅限制了纳米催化剂的生长,而且有效地调控了催化剂的电子结构。Cu_0.81@Mo_0.09Co_0.10核壳纳米催化剂在常温常压下催化氨硼烷水解制氢反应中显示出很高的催化活性,其初始转化频率（TOF）高达49.6 min^-1,激活能低至22.2 k J·mol^-1。此TOF值高于大多数同等反应条件下的非贵金属催化剂,达到了贵金属基催化剂的水平。此工作可以为核壳结构纳米粒子催化剂高效、便捷的制备提供设计思路。三、将Ce₂O₃引入Ni_8.1Co_1.0Pt_0.9纳米颗粒,通过共还原法合成了Ni_8.1Co_1.0Pt_0.9/Ce₂O₃非晶结构纳米催化剂。由于Ce₂O₃的引入,结晶的Ni_8.1Co_1.0Pt_0.9纳米合金的长程有序被打破,进而形成了具有非晶结构的纳米粒子催化剂Ni_8.1Co_1.0Pt_0.9/Ce₂O₃。非晶材料的高缺陷位结构导致其在催化反应中具有更高浓度的活性位,因此具有低贵金属含量的非晶Ni_8.1Co_1.0Pt_0.9/Ce₂O₃纳米粒子催化剂在室温、标准大气压环境下对水合肼的分解反应表现出100%的氢气选择性,并且具有很高的催化活性,初始转化频率（TOF）为93.75 h^-1。此工作可以为在室温下,通过简单、有效地掺杂金属氧化物制备非晶结构的纳米颗粒催化剂提供借鉴。