人类目前正处于能源危机的情况,开发新能源已经是迫在眉睫了,氢能以其卓越的优势逐渐引起了人们的关注,研究价格相对便宜的非贵金属催化剂是氢能可以大量使用的关键。以钼和镍元素为基础,通过不同种钼与镍化合物的结合以及调控形貌的方法以获得高性能催化剂是本文研究的主要内容。（1）碳化钼由于其具有独特的金属性以及导电性的特点被广泛的应用于催化剂,但是其催化性能表现不是很突出,因此开发高性能的碳化钼基催化剂显得很有意义。研究发现镍离子具有较强的水分解能力,同时钼具有较强的氢吸附能力,将两者结合可以有效的促进电解水的性能。利用吸附法成功的将钼与镍以2:1的比例吸附到葡萄糖碳球上,之后高温碳化,获得Ni/Mo₂C-CS在10 mA/cm²下的析氢性能大幅度的提升,明显优于单纯的Ni和Mo₂C,析氧性能也有所提高。（2）将催化剂生长在泡沫镍上时可以防止颗粒之间的团聚,从而提高催化剂与电解液的接触面积,但是泡沫镍由于其自身较差的亲水性,水热之后在泡沫镍上形成的颗粒较大,尺寸不均匀的前驱体,从而影响催化性能,不利于应用于催化剂。为了改进材料的形貌,我们首先在泡沫镍表面生长一层高亲水性的氧化镍,通过水热法在泡沫镍（NF）上制备尺寸均匀且结构稳定的二维超薄钼基前驱体纳米片,经过进一步的磷化处理,在Ni₃P/NF上获得多孔的磷化钼（MoP）纳米片。作为不需要粘结剂的催化剂,MoP@Ni₃P/NF的析氢性能在10 mA/cm²可以达到45 mV,析氧性能在35 mA/cm²的时候可以达到335 mV。将其同时作为阳极和阴极组成的全解水装置在10 mA/cm²下可以达到1.67 V。其中煅烧的泡沫镍表面的氧化层增加泡沫镍的亲水性,为催化剂的生长提供了大量的形核位点,水热之后形成的大小均匀的纳米片增大了材料的外比表面积,因此催化剂的催化活性位点数目增多,电催化性能大幅度的提升。（3）结合以上的实验结果,我们发现上述实验催化剂的析氧性能相比于目前最好的析氧催化剂还有一定的差距,而较差的析氧性能常常会限制催化剂在全解水方向的发展。在这项研究中,我们通过简单而巧妙的方法成功的将普鲁士蓝类似物（PBA）原位生长在基于钼的纳米片球上,最后进行了磷化处理。最后得到的多层复合催化剂表现出高效的电解水性能,在10 mA/cm²的电流密度下,析氢过电势为61 mV,在100 mA/cm²的电流密度下析氧过电位为268 mV。将该催化剂同时作为阳极和阴极组成全解水装置,在10 mA/cm²的时候为1.49 V。PBA以原位生长的方式锚定在基体上,不仅可以增大材料的比表面积,提高催化剂的活性位点,而且牢固的接触可以提高电子传输速率,再加上PBA本身的较高的析氧活性,使得原位生长PBA之后析氧性能大幅度提升。