Pd基催化剂是电催化中应用相当广泛的金属催化剂类型。在电催化反应中,析氢反应（HER）和氮还原反应（NRR）相似,都是质子耦合电子转移反应。在电化学阴极反应中,析氢反应和氮还原反应是竞争反应,控制和平衡HER和NRR之间的关系对于研究电化学是一个很好的方向。Pd基催化剂有同时作为析氢反应和氮还原反应催化剂的潜力,但如何提高Pd基催化剂的催化活性是存在的关键问题。本论文围绕负载型Pd基催化剂在电催化析氢反应和氮还原反应中的应用,研究了不同因素对Pd纳米颗粒的调控作用,设计制备了新型高效的析氢和氮还原反应Pd基催化剂。以期深入理解如何通过调控Pd基催化剂来实现不同的HER和NRR催化性能,进一步实现Pd基催化剂在电催化领域的深入应用,主要研究结果如下。MXene是一种新兴的二维材料,在制备后表面具有多种修饰基团,但对于这些表面官能团影响MXene负载金属纳米催化性能的研究却很少。本文通过实验和理论计算研究了不同官能团的Nb₂CT_x负载的Pd纳米催化剂的析氢反应性能。采用不同的试剂处理Nb₂C,对其表面进行修饰,然后负载Pd纳米颗粒（NPs）。与Pd/Nb₂C-H₂SO₄和Pd/Nb₂C-HNO₃相比,Pd/Nb₂C-HF表面F官能团更多,催化性能表现更突出。密度泛函理论计算表明,通过改变表面官能团可以观察到Pd NPs电子分布的改变,从而产生不同的性能。Pd/Nb₂C-HF表面的F官能团有利于降低电荷转移阻力,减弱氢的吸附,从而实现优良的HER性能。TiO₂是一种常见的无机功能材料,其表面独特的性质在催化反应中起到重要作用。通过简单的热解法制备了负载型Pd-Co催化剂,并且对比了含氧空缺（Vo）及不含氧空缺的Ti O₂载体对催化性能的影响。相比于Pd-Co/Ti O₂,Pd-Co/Ti O₂-Vo在碱性溶液中展现出更为优秀的NRR活性,以及较好的稳定性。Pd-Co/Ti O₂-Vo催化剂的NH₃产率为4.11μg·h^-1·cm^-2,法拉第效率为2.78%,优于大多数负载型贵金属催化剂。通过密度泛函计算,这主要是由于电子从Ti O₂-Vo和Co纳米颗粒转移到Pd纳米颗粒上,产生了富电子Pd。富电子Pd纳米颗粒促进了关键中间物系的吸附,降低了NRR的吉布斯自由能,继而提高了NRR活性。