一维纳米材料具有定向的电子离子传导方向、强大的应力承受能力以及短的轴向电子离子传输路径等诸多优点,基于一维纳米材料的电催化剂已成为研究热点。然而许多纳米材料需要通过粘结剂与集流体相连,不可避免地增加电极内阻且可能掩盖活性位点。直接在导电衬底上生长纳米结构的自支撑材料无需粘结剂,为电子传输提供直接快速通道,其坚实结构为电极的稳定性提供保障。本文通过在钛基底上制备具有一维结构的纳米管阵列,并在其上负载电催化剂,所制备的自支撑电极对电解水制氢和电催化析氯具有优异的催化活性和稳定性。主要研究内容如下:（1）通过电化学阳极氧化在钛基底表面制备出高度有序的一维TiO₂纳米管阵列（TiO₂ NTAs）,然后利用磷钼酸与吡咯的氧化还原反应将Mo₂C纳米颗粒负载在纳米管上,最后通过在电化学循环沉积,将Pt对电极上痕量的Pt溶解并重新沉积在负载Mo₂C纳米颗粒工作电极上。Pt嵌入Mo₂C纳米结构的晶体缺陷中,具有高度分散性和～13μg cm^-2的超低Pt负载。所制备的自支撑Pt-Mo₂C/TiO₂ NTAs电极表现出优异的电催化析氢活性,在电流密度为10 mA cm^-2时对应的过电位为67 mV,Tafel斜率为39.3 mV dec^-1。此电极的质量活性约为市售Pt/C电极的质量活性的8倍,还表现出优异的稳定性。（2）通过电沉积在阳极氧化制备的TiO₂ NTAs上负载Ru和Ir,然后通过空气退火将其转化为RuO₂和IrO₂,得到RuO₂/IrO₂-TiO₂ NTAs自支撑电极。一维纳米管阵列的高比表面积和RuO₂与IrO₂的协同作用使得其具有优异的电催化析氯活性,RuO₂-TiO₂ NTAs在5 M NaCl溶液中的起始电位为1.05 V,在50 mA cm^-2的电流密度下的过电位为1.12 V,Tafel斜率为34.1 mV dec^-1,其催化性能优于大多数析氯反应催化剂。在电流密度为50 mA cm^-2时连续测试12 h后其析氯活性几乎没有降低,表明RuO₂/IrO₂-TiO₂ NTAs具有优异的稳定性。此外0.5 M H₂SO₄溶液中测试析氧反应对析氯反应的干扰时,在电流密度为50 mA cm^-2时,其析氯过电位与析氧过电位的电位差达到205 mV,表明此电极对析氧反应具有抑制作用,对析氯反应的选择性高。