随着经济和工业的快速发展,环境和能源压力越来越大,寻找可再生的清洁能源成为当今人类社会发展面临的重要问题。作为绿色清洁能源之一,氢气燃烧只生成水,对环境没有其他危害,因此发展和制备高纯氢气成为科研工作者们努力的方向。在众多制氢方法中,电解水制氢是制备高纯度氢气最有效的方法之一。电解水制氢是由析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction,HER）和析氧反应（Oxygen Evolution Reaction,OER）两个半反应组成的,然而,由于OER过程涉及到四个质子和四个电子的转移以及O-O键的形成,因此动力学缓慢且热力学能垒高,至今为止仍是整个水分解反应的瓶颈问题。因此开发高效的水氧化催化剂,提升析氧反应的速率对于电解水制氢具有重要意义。按照金属催化中心分类,水氧化催化剂可以分为基于贵金属的催化剂和基于非贵金属的催化剂。由于贵金属（如Ru、Ir）价格昂贵且分布不广泛,因此科研工作者们致力于研究基于非贵金属（Ni、Fe、Co、Cu）的水氧化催化剂,其中金属铜在地球上分布广泛、价格低廉且存在多种氧化还原价态,因此基于铜基的催化剂成为有潜力的水氧化催化剂之一。基于以上背景,本文做了以下工作:（1）首先通过简单的氧化还原反应制备了具有“花状”形貌的Cu₂Se前驱体,随后在1M KOH溶液中,通过进行恒电压活化,发生反离子取代过程,从而制备出高效的CuO材料。活化过程中Cu₂Se前驱体形貌进行了重组,由“花状”结构重组为纳米片组成的交联结构。在1M KOH溶液中,该CuO催化剂在10 mA cm^-2的电流密度处的过电势仅为297 mV,Tafel斜率为72.8 mV dec^-1。进一步的电化学测试验证了电化学活化过程中发生的反离子替换反应引起了催化材料的形貌重构,有利于增大电化学活性面积,以及促进催化过程中电子的转移,从而提升电催化水氧化反应的效率。另外对催化剂进行了长时间的稳定性测试,在1M KOH电解液中,CuO催化剂在10 mA cm^-2电流密度处可以保持电解50小时以上的稳定性,长时间电解后的形貌表征说明该CuO纳米材料的催化稳定性很大程度上得益于其结构的牢固性。（2）分别以泡沫铜（Cu foam）和铜箔（Cu foil）为基底,在溶解有铜盐（Cu（ClO₄）₂）的两种不同酸碱度（pH=9和pH=12）的碳酸缓冲溶液中进行电沉积,得到多种铜基材料用于碱性条件下的电催化水氧化反应。随后对上述铜基催化剂进行了初步的电化学性能测试,发现以Cu foam为基底,在pH=12的缓冲溶液中电沉积铜盐得到的铜基材料的电催化效果更优。另外,当以沉积电荷量为优化条件时,20库伦电荷相对于5库伦电荷来说制得的铜基材料的电催化效果更优,对上述材料催化剂的进一步的性能优化、形貌成分表征和电化学测试还需要继续研究。