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开发清洁高效的新能源体系是解决传统能源带来的环境污染和温室效应等问题的关键。以氢气为燃料的氢氧燃料电池因其产物只有水并且能量转换效率较高受到广泛关注,但缓慢的阴极氧还原反应速率以及燃料氢气的来源和储存是影响其发展的重要瓶颈之一。催化剂对于加速氧还原反应速率和电解水制氢效率具有重要作用,目前较为有效的铂（Pt）基电催化价格昂贵、储量有限。过渡金属因其资源丰富具有比Pt催化剂更广阔的前景,在电催化领域得到广泛的研究。基于以上问题,本论文围绕钴、钼基过渡金属纳米材料在电催化方面的应用开展工作,主要研究内容如下:（1）以三聚氰胺为配体制备了钴基超分子凝胶,通过高温处理得到了双壳层结构的Co@CoO@N-C/C电催化剂用于氧还原反应,基于材料中氮元素和钴元素的协同效应使其表现出优异的氧还原催化活性及良好的循环稳定性和抗甲醇性能。这种超分子凝胶辅助合成方法简单、环保,适合大规模生产,为核壳结构的合成提供了一种途径。（2）采用水热法及高温磷化处理获得了还原石墨烯负载的磷化钼（MoP-RGO）纳米材料,相比于传统制备金属磷化物的方法更加简单、高效。MoP-RGO纳米催化剂在酸、碱电解液中都表现出了良好的电催化析氢反应活性。RGO的存在可以提高电催化的导电性、避免催化剂纳米颗粒的堆积以及提供丰富的反应活性位点。本项工作为研究过渡金属磷化物纳米复合材料提供了思路。（3）采用溶剂热法及高温煅烧、磷化和硫化制备了 Mo2C-C、MoP-C和MoS2-C三种Mo基催化剂,并系统研究了这三种催化剂催化析氢性能之间的关系。结果表明,在酸性电解液中,MoP-C具有最佳的析氢反应活性,而在碱性电解液中Mo2C-C具有最佳的催化析氢活性。（4）通过一锅法得到了片状复合材料MoS2-MoP-C,载体碳来自聚吡咯,杂原子掺杂、大的比表面积及P和S元素之间的电子协同效应使其具有良好的电催化析氢反应活性和酸性条件下良好的稳定性,为提高Mo基催化剂的析氢反应活性提供研究思路。（5）采用溶剂热法合成了CoMoS复合材料,在碱性电解液中具有优良电催化析氢反应活性。材料具有的多级孔道的结构、大的比表面积及丰富的缺陷位点为析氢反应的进行提供丰富的活性位点,此研究工作为碱性析氢反应催化剂的研究具有借鉴意义。