因能源枯竭和环境污染,可再生清洁能源受到广泛关注。氢气具有清洁和高能量密度的特性,是一种理想的可再生清洁能源。电解水是一种简单有效的制氢方法。Pt基材料和Ru/Ir的氧化物是常用的电解水析氢反应（HER）和电解水析氧反应（OER）的催化剂,但其稀缺性和高成本特性阻碍了它们的广泛应用。因此,本论文研究了导电性良好、成本低廉和储量丰富的铜基纳米材料,并探索形貌调控、元素掺杂以及碳包覆结构对电催化性能的影响。主要研究内容和结论如下:（1）通过简单的液固反应、低温磷化及热处理碳化法,制备了泡沫铜支撑的超薄碳包覆Cu₂S-Cu₃P纳米棒（Cu₂S-Cu₃P@C）。通过调整前驱体的碳含量及碳化处理的温度,确定了最佳的制备工艺,并对催化剂进行了物理表征和电化学性能测试。物理表征显示,Cu₂S-Cu₃P@C催化剂由许多均匀的纳米棒负载在泡沫铜上,其平均长度约为200 nm,平均直径约为76 nm。该自支撑结构有利于活性位点的暴露、电子的快速传输、反应物质的扩散以及氢气的逸出。电化学表征显示,Cu₂S-Cu₃P@C在0.5 M H₂SO₄溶液中展现出良好的HER活性。当电流密度为10 m A cm^?2时,其过电位仅为85 m V,塔菲尔斜率为34 m V dec^?1。另外,本文采用循环伏安法和计时电位法对该催化剂进行稳定性测试,发现1000次循环伏安扫描前后,析氢极化曲线基本保持不变。在?400 m A cm^?2电流密度下持续电解80 h,电位略微下降,表明该催化剂具有良好的稳定性。上述研究结果表明,碳包覆的纳米线结构为制备高性能析氢催化剂提供一种途径。（2）采用水热法在泡沫铜上制备了尺寸均匀,相互交错的铜-铁纳米线(Cu_xFe_1-x/CF),其在碱性电解液中展现出良好的OER活性(起始电位为259 m V,Tafel斜率为79 m V dec^?1)、较小的电化学阻抗和较大的比表面积。在此基础上,以硒粉为硒源,通过低温煅烧的方法对样品进行硒化。结果表明,硒化后样品的表面形貌并未发生明显改变,得到直径在8～12 nm之间的Cu_0.41Fe_0.60Se_1.99/CF纳米线。电化学结果表明,其OER活性显著提高,硒化后的催化剂起始电位约为200 m V,Tafel斜率为46 m V dec^?1。其原因一是较大比表面积的纳米线可以暴露更多的活性位点;二是硒的引入有利于OH^?离子的吸附,促进催化反应的进行。另外,在100 m A cm^?2电流密度下电解70 h后,电位仅表现出较小的波动,说明其具有较好的稳定性。