氨是重要的工业化学原材料和氢能载体,被广泛地应用于可持续性农业和能源载体生产。目前工业合成氨需要在高温高压条件下进行,造成大量能源消耗的同时释放二氧化碳,严重污染环境。所以开发一种绿色可持续的人工合成氨方法受到科研人员广泛关注。电化学催化合成氨可在常温常压条件下进行,该过程由可再生能源产生的电能驱动,无含碳副产物气体排放,是一种极具潜能的可持续性人工合成氨策略。目前,电化学催化合成氨面临氨产率和法拉第效率较低的问题,因此开发具有高活性、高选择性的催化剂是电化学催化合成氨的首要任务。研究发现,通过对金属催化剂表面结构及合金化进行调控,可有效改善金属催化剂的电子结构,从而优化其电催化性能。纳米多孔结构具有三维连续孔道结构和高密度的低配位表面原子,可提高催化剂与反应物的接触面积以及表面催化活性位点数量。本论文利用脱合金法制备了纳米多孔金及铱镍合金,并研究其电化学催化合成氨性能。具体研究内容如下:（1）脱合金法制备三维纳米多孔金（NPG）及其电催化合成氨性能研究。第一性理论计算表明金原子配位数越低,电催化合成氨性能越高。实验结果证实NPG表面具有高密度的低配位原子,因而具有高效的NRR催化性能。相对可逆氢参比电极在-0.2 V的电压下,NPG的电催化合成氨速率为30.5μg h^-1 mg^-1_cat,合成氨的速率分别是金八面体的（OCTA）5.8倍,金纳米棒的3.2倍。NPG在经过21 h的循环稳定性测试后,产氨速率和法拉第效率依然保持稳定。（2）脱合金法制备不同原子比例的纳米多孔铱镍（Ir Ni）合金及其电催化合成氨性能研究。理论计算表明金属铱和镍均具有较高的电催化合成氨能力,纳米多孔Ir Ni合金有望表现出优于金属单质的电化学合成氨催化性能。通过调控腐蚀条件,制备具有不同原子比例的Ir Ni合金来控制合金的电子结构,有效提高电催化合成氨的催化性能,抑制氢析出（HER）反应。实验表明,Ir₁Ni₃合金电催化合成氨的产率为35.5μg h^-1 mg^-1_cat,合成氨的速率分别是Ir的2.6倍,Ni的6倍。Ir Ni合金在经过18小时的循环稳定性测试后,产氨速率和法拉第效率依然保持稳定。