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金属有机骨架材料（MOFs）作为一类新型多孔材料表现出独特的优势,例如超高的比表面积、可调的规则孔径结构以及丰富的金属/配体组合。同时,MOFs还可作为前驱物以制备一系列衍生材料,通过高温处理获得碳基催化剂或金属化合物。以MOFs为模板得到的衍生材料不仅可以暴露较多的活性位点,而且经过煅烧处理后得到的碳材料还可以起到导电的作用。纳米中空结构具有较大的比表面积,减小了传质距离,且可以增大电解质和电极之间的接触面积。高的比表面积和开放的通道有利于催化反应的进行。用传统的模板法得到的中空结构步骤比较复杂,而且后期模板的除去比较困难。MOFs材料是衍生中空纳米材料的优良前驱体,但目前通过简单的一步法得到MOFs衍生的中空结构材料仍是一个挑战。在本篇论文中,我们开发了几种简单的MOFs前驱体一步衍生的方法,获得了相应的电催化材料,并系统研究了它们的电催化性能。具体研究成果如下:1、我们以MIL-53（Fe）为模板,通过简单的一步化学刻蚀的方法合成了形貌和尺寸均匀的中空FeOOH纳米双锥结构。我们发现在温和的碱性条件下,MIL-53（Fe）表面会优先生成FeOOH并固定在颗粒表面,在保持MOF颗粒原始外形的情况下刻蚀成规则的中空结构。为了解决FeOOH颗粒催化活性高但导电性差的问题,我们在其表面沉积了一层分散的Ni（OH）2纳米片。该复合材料具有中空的蜂窝状结构,高的比表面积,良好的传质通道,显示了优异的电催化OER活性。该复合材料的OER起始电位为1.47 V,在电流密度为10 mA cm-2时,其析氧过电位为310 mV,塔菲尔斜率为70 mV dec-1,利用计时电流法（i-t）进行稳定性测试,经过12 h的i-t测试,其电流密度基本没有发生什么变化,说明材料的稳定性很好。我们也通过对比实验,研究了FeOOH和Ni（OH）2在复合材料中的作用。实验表明复合材料较好的OER性能,得益于它们独特的中空结构以及FeOOH和Ni（OH）2之间的协同作用。2、我们以FeNi-MIL-88纳米棒为模板,通过简单的控制磷化温度的方法,得到两种不同形貌的FeNiP双金属磷化物。我们发现在低温磷化时,磷化反应优先发生在MOF颗粒表面,由于柯肯达尔效应导致后形成的磷化物逐渐扩散到表面,形成中空的FeNiP纳米管结构。而在高温磷化时,MOF中金属离子将会被迅速磷化并原位生成磷化物颗粒,得到多孔的结构。我们系统研究了两种不同形貌材料的电催化性能,发现颗粒的结晶性是决定其性能的核心因素。我们利用Fe-Ni-MOF中金属比例可调的优势,也制备了一系列的FexNiy-MIL-88纳米棒并将其衍生成相应的磷化物,并系统研究了Fe/Ni比例对产物电催化性能的影响。实验发现当其比例接近于1:2时效果最好,这是由于该比例下Fe-Ni-P界面能够达到最佳的电子结构。采用SEM、TEM、XRD等对材料进行相关表征,从电化学测试结果可以看出,形成的FeNi2P多孔结构的电催化性能最佳,当电流密度达到10 mA cm-2时,所需的OER过电位为286 mV,塔菲尔斜率为70 mV dec-1,同时,其HER所需的过电位为170@10 mA cm-2。当将FeNi2P多孔复合材料分别作为阴极和阳极用于全分解水时,当电流密度为10 mA cm-2时所需的电位为1.63 V。说明FeNi2P多孔复合材料具有全分解水的性能。