氢气具有能量密度高、无污染和零二氧化碳排放等优点,是最有发展前景的新型能源之一。电解水制氢作为一种高效、清洁的制氢手段而得到广泛的关注。电解水反应包括析氢反应（HER）和析氧反应（OER）,特别是OER过程涉及多步质子耦合电子转移,导致电解水缓慢的动力学过程。因此开发高效和低成本的电解水催化剂对于电解水的实际推广应用至关重要。近年来,过渡金属纳米材料作为电解水催化剂取得巨大发展。纳米材料的组成、结构和形态直接影响材料的催化性能,因此合理的设计和调控策略对于构建高效电解水催化剂至关重要。基于上述背景,本论文以钴基过渡金属纳米材料为研究对象,从纳米材料的合成、组分和结构的调控等方向进行深入探究以提升催化剂电化学性能。主要工作如下:1、多组分铁掺杂的钴钼氢氧化物纳米片（Fe-CoMo UH）的合成。通过共沉淀法合成无定型的钴钼超薄氢氧化物纳米片（CoMo UH）,然后经过阳离子交换反应得到铁掺杂的钴钼超薄氢氧化物纳米片（Fe-CoMo UH）。得益于超薄纳米片结构以及多金属组分间的协同作用,Fe-CoMo UH纳米片在OER中表现出优异的电催化性能和长时间的稳定性。2、多组分CoNiM-LDH中空纳米结构的探索。（Ⅰ）结构设计,基于ZIF-67模板转化为中空LDH结构的刻蚀和生长动力学过程,通过外延生长法合成ZIF-67@ZIF-8和ZIF-8@ZIF-67的核壳结构,刻蚀得到多组分的LDH@ZIF中空纳米结构和ZIF@LDH“蛋黄”结构;（Ⅱ）组分调节,通过两步刻蚀合成一系列金属原子掺杂的CoNiM-LDH中空纳米材料,可控的金属原子掺杂能够明显提升纳米材料的催化性。