本文以多酸为前躯体,借助电化学共沉积和高温热解的方法制备了两类结构不同的纳米材料,一类在酸性条件下的析氢反应中表现突出,另一类在碱性条件下的氧还原反应中显示出优异的催化性能。1.利用不同结构类型的磷钨酸盐,借助电化学还原的方法构筑了基于还原氧化石墨烯（RGO）的纳米催化剂。通过XRD、IR、XPS、SEM和TEM等测试手段表征了材料的微观结构。实验结果表明,以[NaP₅W₃₀O₁₁₀]^14-{P₅W₃₀}为原料时制备的含有Pt₂W和WO₃异质结构的样品在0.5 M H₂SO₄溶液中表现出最佳的HER性能以及较高的催化稳定性。在电流密度为40 mA cm^-2之前,产氢性能可与商业Pt/C相媲美,然而,在40 mA cm^-2之后产氢性能已超过商业Pt/C,在较低的过电位394 mV时,可以为析氢反应提供高达500 mA cm^-2的电流密度,远远低于具有相同Pt负载量的商业Pt/C（578 mV）。大电流密度更加有望用于工业上大规模制氢。2.首先以金属有机框架为模板限域金属氧簇(K₆CoW₁₂O₄₀){CoW₁₂},然后在Ar气氛下进行高温热解,得到含有W₂C或者WN纳米颗粒的多孔碳结构,将其用于碱性体系中的氧还原反应。在0.1 M KOH溶液中,含有WN纳米颗粒材料的催化活性远远超过商业Pt/C,较大的半波电位和惊人的极限电流密度是该材料的两大亮点。以H₃[α-PW₁₂O₄₀]{PW₁₂}为前躯体得到的对照样品显示出极差的催化性能,远远低于商业Pt/C。因此,我们构筑了含W₂C或者WN纳米颗粒的高活性Co基催化材料。最优催化材料的极限电流密度达到9 mA cm^-2,半波电位位于0.85 V（vs.RHE）左右。1000次循环伏安前后的LSV曲线几乎完全重合,表明具有良好的催化稳定性。对比试验证明Co在其中起着至关重要作用。