电催化技术在能源转换（如燃料电池）和物质合成（如电化学合成氨）领域起着非常重要的作用,可以有效的降低我们对化石燃料的依赖。目前影响电催化技术大规模应用的一个关键因素是电催化剂的制备。贵金属催化剂由于其优异的催化性能而成为一类最常用的电催化剂,但是其价格高昂且稀少,不利于商业化应用。为了降低贵金属催化剂的成本,杂原子掺杂被认为是一种有效的方法,同时还能提高催化剂的活性和稳定性。另外将贵金属与杂原子掺杂的碳材料复合也是降低用量同时提高性能的一种有效方法。这两种将贵金属元素与非金属元素结合的技术能使催化剂产生独特的理化性质,然后通过结构设计和成分控制得到形貌独特的纳米材料,从而能显著提高其电催化性能。本文主要的研究内容及成果如下所示:（1）提出了一种高效通用的方法来制备独特的金属-非金属AuPdP纳米线,首先用氯金酸和α-萘酚在60℃水浴条件下快速反应合成Au纳米线,再以Au纳米线和四（三苯基膦）钯为前驱体,采用溶剂热法一步合成AuPdP纳米线。由于其一维纳米线结构以及三组分协同作用,该催化剂展现出了良好电化学合成氨性能,产氨速率和法拉第效率分别达到了18.78μg·h^-1·mg^-1_cat.和15.44%,优于单纯的Au纳米线的性能。此外,该方法具有普适性,可以有效的将P和Pd元素掺杂到各种催化剂中,为高效催化剂的合成提供了思路。（2）报道了一种两步法制备硫修饰的金纳米线,首先根据上述方法合成Au纳米线,然后将升华硫和Au纳米线在乙醇溶液中通过室温搅拌混合得到目标产物。该催化剂具有一维线状结构,且在其表面存在一层化学吸附形成的无定型硫,这为电催化氮气还原反应提供了更多活性位点。在电化学合成氨性能测试中,该催化剂的产氨速率高达21.04μg·h^-1·mg^-1_cat.,法拉第效率为15.34%。此外,由于其一维的纳米线状结构,该催化剂还表现出优异的电化学稳定性。（3）采用硬模板法制备了蛋黄-蛋壳结构的氮掺杂碳球包覆单分散Pt纳米颗粒。首先用二氧化硅球包覆的单分散Pt纳米颗粒作为模板,以多巴胺为氮源和碳源,通过聚合反应在二氧化硅表明覆盖一层超薄的聚多巴胺,经过高温煅烧和HF刻蚀去除二氧化硅,最终得到目标产物。该材料是由很薄的氮掺杂碳层为外壳和单分散Pt纳米颗粒为核组成的蛋黄-蛋壳结构,且该材料存在Pt、N和C三种元素的协同效应,因此在氧还原反应中展示出优异的催化活性和耐甲醇性能。这种蛋黄-蛋壳结构可以极大地提高催化剂的性能,同时还能降低Pt的用量,这可以有效缓解贵金属催化剂昂贵和稀少的问题。