具有各向异性形态的纳米线已被应用于各种科学技术领域。一维材料也通过构筑成高维超结构等方法（阵列,网络等）以克服低维纳米线的缺点。但是,目前构筑这些高维结构的合成条件复杂且苛刻,而设计超越普通结构的独特3D结构就更加困难。本论文报道了一种由结构诱导具有亲水性和导电性的新颖α-MnO2纳米线网络。在网络中,纳米线通过节点从各个方向互连,而3D网络结构是通过逐节点连接而形成的。独特的网络结构带来了高亲水性和导电性,这两者都是高效电催化剂的必备因素。因此,对α-MnO2网络催化剂进行了电催化水氧化测试,与分离的α-MnO2纳米线和α-MnO2微球相比,其活性显着增强。同时通过电子结构设计构建了 Cu/α-MnO2作为NRR催化剂。论文主要内容如下:（1）结构诱导具有亲水性和导电性的独特α-MnO2纳米网络本文利用简单的水热合成方法,通过调控变量:水热时间、反应原料的投料比例、反应温度和反应液的酸度得到独特的α-MnO2纳米网络。该α-MnO2纳米网络是低维结构通过节点组成三维网络结构,兼具两种结构的优势。经实验验证,结构优化后的α-MnO2具有优秀的传质传荷能力,进而展现出优越的OER活性。（2）Cu纳米颗粒负载α-MnO2纳米网络作为电催化N2还原催化剂通过电子结构设计,制备一种以α-MnO2为基底的Cu/α-MnO2催化剂,α-MnO2的P型半导体性质可以诱导Cu的缺电子性,构成肖特基结,这种缺电子Cu在NRR过程中的优势在于可以抑制竞争反应HER的发生,以及减弱N≡N,促进N2解离。α-MnO2作为一种p型半导体,通过与Cu纳米粒子复合,,诱导产生缺电子Cu。这种缺电子Cu可以增强N2的极化,促进N≡N断裂,同时缺电子Cu表面可以与电解液中的OH-发生强静电作用,抑制HER竞争反应的发生。