氢能的能量密度高,在新能源领域有很大的应用前景。甲酸是一种氢含量较高、易于保存和运输的液态储氢材料,利用甲酸液相催化脱氢是获得氢能源的有效方法之一。目前研究较多的是贵金属多相催化剂催化甲酸产氢,但贵金属的高成本和资源稀缺性限制了这类催化剂的商业应用。因此,开发在较低温度下具有优异制氢性能的非贵金属催化剂是甲酸析氢体系的研究重点。本文以Ni-MOF-74作为前驱体合成非贵金属镍纳米催化剂用于催化甲酸脱氢,探究了热解温度和氧化石墨烯（GO）介导Ni-MOF-74对所合成催化剂催化性能的影响,通过不同表征方法进一步研究催化剂的构效关系。主要研究结果如下:1、采用一步水热法制备Ni-MOF-74,经高温热解后自组装合成碳纳米管限域Ni纳米颗粒的催化剂Ni@CNTs。研究表明,在N2氛围下进行热处理时Ni-MOF-74中的配体对苯二甲酸发生热解自组装为碳纳米管,Ni2+被还原成金属Ni纳米颗粒。表征结果证明,Ni纳米颗粒被限制在碳纳米管中,碳纳米管与Ni颗粒间的相互作用促进电子的转移,提高了催化性能。Ni@CNTs催化剂能有效地催化甲酸直接脱氢。研究发现,Ni@CNTs-600催化剂具有最佳的催化甲酸脱氢性能,在50℃下的氢气产率为53.8 mL·g-1·h-1。2、采用水热和高温热处理两步法合成Ni/CNTs-RGO催化剂。在水热过程,通过GO诱导调控Ni-MOF-74形貌和结构,制得层状的Ni-MOF-74/RGO前驱体。前驱体在N2氛围下进行热解处理,Ni-MOF-74/RGO中配体发生碳化形成碳纳米管,Ni纳米颗粒分散在碳纳米管和RGO周围,从而制得Ni/CNTs-RGO催化剂。研究表明,通过调整加入的Ni2+与配体比例对催化剂的结构和性能有所影响。Ni颗粒与碳纳米管、RGO之间存在相互作用,形成了 Ni-C、Ni-O-C键,有利于改善催化剂的脱氢性能。当金属与配体摩尔比为2:1时所制得的催化剂催化产氢性能最佳,在反应温度为50℃时,氢气产率为118 mL·g-1·h-1。