由于化石燃料的不可再生和环境污染问题,人类社会迫切需要发展可持续的清洁能源。因其高热值、零碳排放等优点,使得氢气成为理想的清洁能源之一。电解水制氢被认为是规模化制氢的有效途径,电解水包含两个半反应:析氢反应（HER）和析氧反应（OER）,其中OER因动力学缓慢成为制约电解水效率的关键。有机小分子（如尿素、5-羟甲基糠醛、水合肼、甲醇等）的电化学氧化可形成高附加值化学品及应对环境污染问题,而且具有相对于OER更低的过电位,可降低能耗。针对不同的有机小分子催化氧化,发展高效的催化剂仍是关键。虽然贵金属基材料如二氧化钌（Ru02）,二氧化铱（IrO2）是高效的阳极催化剂,但其规模化应用受到高成本的限制,金属有机框架（MOF）是有机配体和金属离子自组装形成的具有分子内孔隙的杂化材料,广泛应用于电催化领域,但由于其导电性和稳定性较差限制了进一步的拓展应用。本论文为提高MOF的催化性能,对其电子结构进行调控,主要采用离子掺杂、石墨烯量子点调控等手段。具体来说在Ni-MOF中引入三价铁（Fe3+）、羧基化石墨烯量子点（GQD）、氨基化石墨烯量子点（N-GQD）,利用扫描透射电子显微镜等对材料的形貌进行表征,通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）分析电子结构,并测试其电催化氧化性能。其主要内容如下:（1）本文通过一步溶剂热法合成了铁掺杂镍基金属有机框架纳米片阵列（FeNi-MOF NSs）,应用于尿素电催化氧化（UOR）辅助的全解水,在131和155 mV的过电位下分别达到了 10和100mAcm-2的电流密度。结合系统的实验表征手段和理论计算研究,FeNi-MOF NSs优异的尿素电催化氧化性能归因于高价铁掺杂引起的金属有机框架中镍中心的电子结构重构,形成了丰富的高价镍作为催化氧化的活性中心。此外在能级间还形成了额外的电子态,提高导电性,优化了反应物、中间体和产物分子在催化剂表面的吸附能,从而加快UOR动力学。基于FeNi-MOF NSs优异的尿素电催化氧化性能及催化析氢能力,用FeNi-MOF NSs进一步组装了尿素电解槽,在1.43 V电压下获得了 10 mA cm-2的电流密度并在长期电解过程中具有出色的稳定性。（2）然后在镍铁双金属MOF纳米片阵列（NiFe-MOFNSs）中加入羧基化石墨烯量子点（CGQD）,利用CGQD与配体对苯二甲酸（BDC）在结构上的相似性与差异,调整NiFe-MOF NSs的周期性结构及电子结构。实验发现,CGQD的加入形成了 2D/2D的纳米阵列结构（NiFe9@GQD4）进一步改变CGQD的比例,可以调控二级片状结构的形貌及和尺寸。其中优化的NiFe9@GQD4,在电催化析氧反应中,仅需298 mV的过电位就能达到100 mA cm-2的电流密度。将NiFe9@GQD4进一步在空气中煅烧后获得的NiO的晶形,在电催化析氧中表现出更加优异的性能,仅需256 mV的过电位就能达到100 mA cm-2的电流密度。鉴于煅烧后优异的OER催化活性,继续考察了对5-羟甲基糠醛（HMF）的电催化活性。实验表明,在较低过电位下HMF定向转化为2,5-呋喃二甲酸（FDCA）,并具有较高的产率和转化率。（3）进一步地,掺杂氨基化石墨烯量子点（N-GQD）调控镍铁双金属MOF的电子结构。利用N-GQD中氨基和MOF配体中羧基与金属离子配位能力的差异,调控MOF中金属中心的配位环境及电子结构。实验发现,引入N-GQD后获得了具有菱形纳米片阵列结构的MOF材料,并在电催化析氧和尿素氧化反应中表现出优异的催化性能,分别在284 mV和170 mV过电位实现100mA cm-2的OER及UOR电流密度。在恒压电解20 h过程中催化活性得以保持。进一步探讨了 N-GQD引起的电催化氧化性能提升机制:（1）N-GQD的引入诱导MOF的周期性结构发生变化,提供了更多活性位点;（2）N-GQD中氨基的配位作用调控了镍铁中心的电子结构,有利于电子传输。