电解水制氢由于过程零碳排放且获得的氢气纯度高,被视为目前最有竞争力的制氢途径之一。电解水过程由两个半反应——阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）组成,这两个半反应的高过电位及缓慢动力学严重限制了电解水的效率,因此迫切需要开发高效、低成本的电催化剂以加快HER和OER反应动力学、减少能源消耗。过渡金属材料,如过渡金属合金、磷酸盐、氧化物、硫化物等,因其良好的电催化活性引起广泛关注。但研究发现单一的过渡金属催化剂常常存在导电性差、催化活性及稳定性不佳等缺陷,因此,采用简便的方法制备高效复合过渡金属催化剂、提高电催化性能势在必行。本文采用简便的一步电沉积法和一步水热法分别制备了复合过渡金属析氢催化剂（M3（PO4）2@Cu-Ni,M=Cu,Ni）和析氧催化剂Mo O3@Fe S2。利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、场发射透射电子显微镜（FE-TEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征了催化剂的形貌、结构和成分,通过线性扫描伏安法（LSV）、循环伏安法（CV）、计时电流法（CA）和计时电位法（CP）等测试了催化剂的催化活性和稳定性,还初步分析了催化剂性能优异的原因。主要工作如下:（1）通过一步电沉积法在镍箔上原位制备了复合过渡金属析氢催化剂（M3（PO4）2@Cu-Ni,M=Cu,Ni）。该催化剂呈铁杉叶状分形结构,其主要成分为立方相Cu3.8Ni,同时存在少量Cu3（PO4）2和Ni3（PO4）2。在酸性溶液（0.5 M H2SO4）中,M3（PO4）2@Cu-Ni在电流密度为10 m A cm-2时的过电位为164 m V,Tafel斜率为58 m V dec-1,优于近期文献报道的多数析氢催化剂的性能。计时电流测试结果以及稳定性测试后的形貌和组成表征结果表明该催化剂具有良好的稳定性。综合各项表征结果,推测M3（PO4）2@Cu-Ni催化性能优异的主要原因为:1)催化剂的Cu-Ni合金组分具有高导电性,可以促进电荷快速转移;2)催化剂的磷酸盐组分具有耐酸蚀特性,因此可以有效增强催化剂的稳定性;3)催化剂特殊的分形结构不仅使电极表面具有液下超疏气性,特别是显著提高了催化剂的电化学活性表面积,有效促进了质量传输和氢气释放。（2）采用一步水热法在泡沫镍上原位制备了复合过渡金属析氧催化剂Mo O3@Fe S2。该催化剂呈毛绒球状且由六方相Mo O3和立方相Fe S2组成。Mott-Schottky测试表明Mo O3和Fe S2间形成了p-n半导体异质结。在碱性溶液（1M KOH）中,Mo O3@Fe S2在电流密度为10 m A cm-2时的过电位仅为200 m V且Tafel斜率低至62 m V dec-1,远优于最近文献报道的多数过渡金属析氧催化剂的性能。计时电位测试结果以及稳定性测试后的形貌和组成表征结果表明,该催化剂具有良好的稳定性,OER过程中的真正活性位点是Mo5O8（OH）8和Fe O（OH）。Mo O3@Fe S2突出的OER催化性能可归因于:1)p-n异质结的形成有利于电荷转移过程,可加快氧气析出速率;2)富有空隙的毛绒球结构增大了催化剂的电化学活性表面积,有利于暴露更多的反应活性位点;3)催化剂的毛绒球形貌可以提供合适的粗糙度,使电极表面具有液下超疏气性质,有助于OER过程中氧气的析出。