氢能是一种高效、清洁的二次可持续能源。高效的电解水制氢催化剂一直是人们研究热点,而阳极析氧的半反应受制于较高的反应能垒且氧气的应用价值不高,因此寻找一种高附加值且反应动力学较快的阳极半反应得到了很多学者的关注。本文制备了钴基,镍基催化剂并研究了电解水析氢反应和电催化生物质氧化反应的催化性能。主要内容包括以下两个部分:1.生物质衍生的过渡金属磷化物负载在碳基材料上作为高效稳定的析氢反应电催化剂过渡金属基磷化物通常被认为是高效的电分解水制氢催化剂。传统的过渡金属磷化物成本高且合成过程复杂。磷、氮污染导致了水体富养化,进而导致藻类在水中大量繁殖。本章利用小球藻通过一步煅烧法制备了系列过渡金属磷化物负载在氮碳材料上的纳米催化剂,实验表明,最优催化剂Co2P-C在10 m A cm-2的电流密度条件下,催化剂的过电位分别为151 m V（酸性条件）和252 m V（碱性条件）。其优异的电催化析氢性能和稳定性得益于磷化钴均匀的分散在具有较高表面积和孔隙率的氮、磷掺杂碳载体上。该催化剂的制备方法为将元素富集的生物质转化为析氢催化剂提供了有效、经济的途径。2.原位化学腐蚀的泡沫镍作为5-羟甲基糠醛氧化的高效电催化剂5-羟甲基糠醛被认为是合成2,5-呋喃二羧酸的重要的平台分子,而2,5-呋喃二羧酸是制备生物聚合物聚呋喃甲酸乙二醇酯的关键前体。在本工作中,我们成功地利用盐酸化学原位腐蚀法制备了泡沫镍纳米片催化剂,并研究了其电催化5-羟甲基糠醛氧化制备2,5-呋喃二羧酸的反应性能。实验研究表明,制备的催化剂NF-4（盐酸浓度0.7 mol/L,浸泡时间1小时,浸泡温度70℃,干燥时间2小时,干燥温度80℃）在1.0 M KOH电解液中1.47 V vs.RHE的恒定电压下电解60分钟后具有较高的5-羟甲基糠醛转化率（99.5%）,2,5-呋喃二羧酸的选择性（99%）和法拉第效率（96%）并且经过四次循环后催化活性不变。实验显示通过调节电解电位可以调节催化剂活性及反应的选择性。