煤炭、石油等传统化石燃料的过度开发和使用，引发了空前的能源危机，同时也造成了严重的环境污染问题，并导致了全球性气候异常，严重威胁着人类的生存和社会的发展。因此，开发绿色、高效、可持续的新能源和新能源动力技术具有十分重要的意义。近二十多年来，纳米科技取得了飞速的发展和巨大的进步，尤其值得指出的是，纳米催化材料和纳米催化技术在新能源领域中具有广泛的应用并表现出巨大的优越性。本文以纳米催化材料在低温燃料电池和制氢技术中的应用为出发点，研究了几种新型纳米结构材料的合成及其形貌、结构与性能调控的新途径，并探索它们在新能源领域中的应用潜能。主要的研究工作如下：1.发展了一种室温软模板辅助的液相还原方法，合成了Pt3Ni和组分可控的Pt-Co二元合金海绵状网络结构。这些网络结构由粒径~10nm的合金纳米颗粒相互熔合交联而形成，具有高多孔性、大的比表面积和丰富的催化活性位等特点，对有机小分子电氧化反应和氧气还原反应均表现出良好的催化活性和稳定性。2.拓展室温软模板辅助的液相还原方法到多元金属合金体系，成功制备了具有纳米颗粒网络结构的、组分可调的PtCuCoNi和PtFeCoNi四元合金。这些四元合金纳米颗粒网络结构对甲醇电氧化反应具有优越的催化性能。3.开发了一种吡咯诱导的还原转化策略，制备了氧化亚铜/聚吡咯复合多孔纳米片。探讨了实验参数对产物形貌、组成等的影响。基于对中间体的表征和分析结果，提出了可能的化学转化机制。所得到的氧化亚铜/聚吡咯复合多孔纳米片在碱性条件下可表现出有效的氧气还原催化活性、较好的稳定性以及良好的抗甲醇渗透能力。4.利用一种基于无机—有机杂化前驱物的新型的阴离子交换法，制备了FeP多孔纳米片。结合对中间体的表征和分析，研究了化学转化的机制，并证明此合成策略具有一定的普适性。该FeP多孔纳米片具有优越的电解水制氢性能。5.通过一种基于无机—有机杂化前驱物的超声辅助液相剥离方法，成功制备了厚度约为4nm的CdS二维纳米片。所制备的CdS纳米片具有超薄的特性，可以增强对光子的吸收，提供丰富的光催化反应活性位，同时能有效地促进光生载流子的迁移和分离，使其表现出优越的光催化分解水制氢性能。