金属有机框架（MOFs）是由金属离子和有机配体组成的,它具有比表面积大,孔隙率较大,结构组成可控等优点,通常被应用于传感器、电化学、气体的吸附与分离、药物传输等领域。新能源产业因其节能减排的重要性吸引了大量科研人员的兴趣,但是,由于MOFs材料自身导电性能差,在锂电存储和光催化等新能源应用领域受到了限制。本论文将Ni-MOFs前驱体焙烧形成了特殊形貌的NiO材料,并且NiO表面存在少量的碳,增强了NiO的导电性能。因此,NiO作为锂离子电池的负极材料使用。此外,通过将Ni O/Fe₂O₃催化剂进行改性,以Ni/Fe-MOFs前驱体作为载体,通过负载TiO₂,经过焙烧后形成TiO₂/NiO与TiO₂/Fe₂O₃催化剂,与原有的NiO或Fe₂O₃催化剂相比,光催化性能得到了显著地提升。论文采用XRD、Raman、TGA、SEM、TEM、HRTEM对样品的结晶性、形貌及晶格结构等进行表征;采用氮吸附-脱附的方法对样品SBET进行测试;采用电化学工作站研究其电化学性能,研究结果如下:1、本章节采用水热法合成球型Ni-MOFs前驱体,经过马弗炉焙烧后形成yolk-shell结构Ni O纳米颗粒,平均粒径为200-300 nm,比表面积和孔径分别为18 m²/g和13 nm。与商用Ni O电化学性能进行对比,在电流密度为100 mA g^-1时,经过50圈循环后,yolk-shell结构NiO的放电电容(751 m Ah g^-1)比商用NiO的放电电容(369 m Ah g^-1)高,且yolk-shell结构NiO纳米球的循环性能和倍率性能比商用NiO提升了2倍,通过计算模拟,yolk-shell结构NiO样品在低频区的扩散系数比商用NiO提升了3倍,由此证明:yolk-shell结构NiO具有较好的循环稳定性和倍率性能。2、本章节以球型Ni-MOFs作为载体,利用钛酸四正丁酯在冰水浴中水解的方法,将不同负载量的TiO₂负载到Ni-MOFs表面,经过马弗炉焙烧后,形成TiO₂/NiO催化剂,以光催化降解有机污染物亚甲基蓝（MB）性能为评价模型。结果表明,未负载TiO₂的NiO在120 min时光催化降解MB的效率为65%,且比表面积最小为20.4 m² g^-1;而30wt%-TiO₂/NiO的样品相对于其他样品而言,在120 min时光催化降解MB的效率为94%,光催化性能最高且比表面积最大为92.2 m² g^-1。由此表明,在MOFs材料基础上制备的TiO₂/NiO复合材料催化剂,可以有效地提高光催化性能。3、本章节以六棱柱形貌Fe-MOFs为前驱体,采用上述相同的方法,制备TiO₂/Fe₂O₃复合催化剂,通过光催化降解罗丹明B（Rh B）为研究模型,由于此反应属于一级动力学反应,Fe₂O₃样品的反应速率常数为7.60×10^-4 min^-1,比表面积为30.4 m² g^-1,而47wt%-TiO₂/Fe₂O₃样品的反应速率常数最优,为2.76×10^-4 min^-1,比表面积是53.4 m² g^-1且为最大,由此可以得出结论,TiO₂/Fe₂O₃催化剂光催化降解RhB的性能与表面积存在对应关系,比表面积越大,光催化性能越好。