碳和硼是元素周期表中两种典型的轻元素。碳纳米材料由于具有可控的孔隙结构和表面化学性质,在催化、吸附分离、电化学等领域均存在广泛应用。通过在碳纳米材料中引入氮原子能够有效改善碳纳米材料的表面结构和电化学性质。随着对碳纳米材料研究的深入,科学家们又把目光投向了与碳相邻的另一种轻元素-硼。硼纳米材料由于具有高比容量、高导电性、高储氢能力等性质,在储能、催化和气体吸附等领域具有很好的应用前景。本文首先制备了掺氮碳纳米材料,对其进行了形貌表征和电化学测试,具体研究内容如下:（1）以三聚氰胺为氮源,葡萄糖为碳源,加入氯化亚铁作为反应添加剂,在高温条件下制备了掺氮碳纳米材料;通过形貌表征手段,研究了亚铁离子对反应产物形貌及微观结构的影响。研究结果显示通过引入亚铁离子能够有效提高掺氮碳纳米材料的结晶度,同时保持了掺氮碳材料的高含氮量;另外,亚铁离子的引入提高了掺氮碳纳米材料的石墨化程度,从而提升了材料的导电性。（2）对不同温度下制备的掺氮碳纳米材料进行了电催化性能测试。我们发现800℃条件下制备的掺氮碳纳米材料（Fe-425-800℃）表现出出色的氧还原反应（ORR）催化性能,具有较高的起始电位（0.99V）、半波电位（0.78V）和极限电流密度(8.64 m Acm^-2);同时具有一定的析氧反应（OER）催化活性,过电势为510m V。我们同时制备了硼基纳米材料,对其进行了形貌表征和电化学测试,具体研究内容如下:（1）将硼化镁和氯化铵混合物在高温条件下烧制得到前驱体,再将前驱体与油酸反应,得到油酸包覆的硼基纳米材料;（2）在不同扫速下测试了硼基纳米材料的析氢反应（HER）催化活性,在扫速为1m V/s的时候相对于其他扫速下具有较高的半波电位和极限电流密度;还尝试以硼基纳米材料为负极组装了质子电池,电池能够在一定电流下正常放电,但是测得其比容量为0.6289 m Ah/g。受限于制备过程中存在硼的部分氧化以及杂质金属盐未能除尽等问题,该比容量值与理论预测值相比存在一定差距。