本文分别以柚子皮（PP）、玉米秸秆（CS）和脱脂棉花纤维（CF）为多功能剂（模板、还原剂、碳源）,Ni（NO₃）₂·6H₂O为镍源,以水做溶剂,采用浸渍-煅烧法成功制备了具有生物遗态结构的碳基Ni/NiO（C-Ni/NiO）纳米复合材料。该方法操作工艺简单、反应条件温和,且制备过程中不添加任何试剂,绿色环保、经济适用。利用SEM、TEM、XRD、XPS、FT-IR、BET等相关技术对复合材料的形貌、物相组成、结构进行表征分析。最后将获得的C-Ni/NiO纳米复合材料进行了磁性和OER-HER双功能电催化性能的研究。具体研究内容如下:1.采用SEM分析材料的形貌发现,以柚子皮（PP）为模板,制备的材料具有花状结构;模板为玉米秸秆（CS）,合成多孔纳米薄片结构材料;棉花（CF）为结构模板,制备中空纤维结构材料。其中以CF为模板获得的材料更完美的复制了其纤维形貌,结构特殊、形貌均一。材料因其特殊的生物结构形貌而具有高的比表面积和丰富的孔结构,暴露出更多的活性位点,同时也为电催化反应中间体提供离子通道,加快电荷转移速率,使目标材料表现出优异的电催化活性。2.通过对获得的材料进行物相组成分析,实验在不添加其它任何试剂（如沉淀剂、还原剂等）的条件下,成功合成了C-Ni/NiO纳米复合材料。结果表明,前驱材料Ni²⁺/Tp(吸附在生物模板上的Ni²⁺)在空气气氛下煅烧的过程中,多个反应在原位同时竞争发生,如生物模板充分燃烧（Tp（?）CO₂+H₂ O+......）和碳化（Tp→C）,以及生成的碳材料再一步燃烧（C→CO₂）,吸附在Tp上的Ni²⁺转化成NiO(Ni_ad^2（10）?NiO),碳化(^Cδ-H→C⁰)使得N i_a² _d⁺还原为Ni⁰(Ni_ad^2（10）?N i⁰),还原的Ni⁰被氧化成NiO（Ni⁰→NiO）等。因复合材料的性能受Ni和NiO的含量影响显著,因此通过改变煅烧温度和模板用量来调控Ni和NiO的含量,进而提升样品的性能。3.材料的物相组成分析发现,样品中含有金属单质Ni,从而表现出磁性能。通过磁性照片和磁滞曲线分析了煅烧温度和模板用量对样品的磁性能的影响,发现适宜的煅烧温度（低温）和适量的模板用量有利于诱导Ni的形成,Ni含量越多,表现的磁性能越佳。比较了三个不同生物模板下最佳样品的磁性能发现,中空纤维结构C-Ni/NiO复合材料的磁性最强（最大饱和磁化强度为44.08 emu/g）多孔纳米薄片结构次之、花状结构最弱。这可能是因为棉花的形貌疏松易于燃烧碳化,更有助于Ni的形成,玉米秸秆和柚子皮形貌相对紧密,需要的碳化温度高,不利于Ni²⁺还原为Ni⁰,因此形成的材料磁性能不及棉花下获得的材料。4.将C-Ni/NiO纳米复合材料作为双功能电催化剂,在碱性电解液中表现出优异的析氧（OER）和析氢（HER）活性,不同生物模板下的最佳样品PP-C-Ni/NiO、CS-C-Ni/NiO、CF-C-Ni/NiO在获得电流密度10 mA cm^-2时,所需要过电势分别为316 mV（OER）和228 mV（HER）、293 mV（OER）和179 mV（HER）、276 mV（OER）和151 mV（HER）。CF-C-Ni/NiO催化材料表现出优异的电催化活性归因于其特殊的中空纤维形貌、更大的电化学活性面积以及较强的电荷转移能力。