随着社会的发展,人口日益增多,我们对化石燃料（煤、石油、天然气）的需求日益增加,随之而来的能源短缺和环境污染等问题越来越明显。为了社会的可持续发展,发展可再生能源迫在眉睫。其中,通过电化学的方法将水、二氧化碳、氮气、碳氢化合物、氨等小分子转换为可用的燃料,是目前研究中最有前景的有效方式之一。然而,这些技术包括的一些反应如氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）、析氢反应（HER）、还原二氧化碳反应（CRR）、氮气还原反应（NRR）、以及尿素氧化还原（UOR）这些反应存在动力学缓慢的问题。因此,开发高效的电催化剂,进而提高这些反应的活性、选择性以及持久性显得非常重要。OER（析氧反应）是水裂解的一个半反应,由于此反应涉及到四电子转移过程,反应过程中动力学缓慢。因此,寻找合适的催化剂降低其过电势对于更好的利用清洁能源来说尤为重要。一般来说,含有贵金属的催化剂电催化性能比较好,比如,铂被认为是催化ORR和HER最好的催化剂,IrO₂和RuO₂是目前研究中最好的OER催化剂,但是其昂贵的价格限制了其广泛应用。寻求资源丰富的元素取代贵金属材料作为催化剂对能源技术的应用具有重要的意义。有关提升尖晶石基催化剂的OER性质的方法已经报道过很多种,但是通过调控催化剂的结构和电子态来提升催化剂的性质的研究仍然需要进一步进行。本文通过模板法制备了多孔尖晶石结构的Co₃O₄、Fe-Co₃O₄,讨论了Fe的掺杂引起的尖晶石结构以及电子态的改变:Fe进入尖晶石的不同位点,使得Fe与Co的化合价与电子态改变,探究了其构效关系。本文采用模板法合成了多孔的Co₃O₄、Al-Co₃O₄、In-Co₃O₄:Al、In都位于元素周期表的第ⅢA族,且没有d电子轨道,半径r _In>r _Co>r _Al。我们发现随着离子半径的增大,样品的OER催化性能也更好。其OER催化性能表现为In-Co₃O₄>Co₃O₄>Al-Co₃O₄。由于引入到Co₃O₄中的离子半径依次增大,引起晶格膨胀,对应的应力增大,所以引起了OER性能的改变。本文通过模板法制备了具有多孔结构的一系列Co基尖晶石材料如Co₃O₄、不同离子掺杂的Fe-Co₃O₄、Al-Co₃O₄、In-Co₃O₄,探究了其结构与性能的关系,为电催化剂的制备提供了新的思路。