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当前世界经济的飞速发展,能源需求不断升高,由于当前所使用的能源主要为化石资源,这种利用化石燃料的方式具有十分明显的优势和弊端,其中主要原因是因为化石能源的存量十分有限,且由于燃料不完全燃烧可能会产生大量有害的气体对人体和环境造成了的严重的危害。因此,科研界迫切寻找途径去替代传统的能源。在这其中的一种选择就是氢气,它具有十分明显的优势,其燃料热值高,并且燃烧生成的产物安全无污染。电催化分解水作为一种有效制取氢气的方法,由于其原料为水,储量巨大,所以电催化分解水具有十分可观的发展前景,因此寻找一种高效并且经济实惠的电催化剂成为了当前的研究热点。金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks）简称MOF,是一种结构可控、孔径可调,由有机配体和金属离子配合生成的有机-无机杂化材料。同时这种材料具有孔结构可调、比表面积大、易于功能化、孔隙率高等备受瞩目的特点,在光电子、气体吸附分离、生物医药、质子传导、电磁等方向具有十分可观的发展前景。同时以其为模板可以制备并合成出一系列具有优异电化学活性的多孔材料。本文利用MOF系列材料—ZIF为模板,设计并合成了一系列具有较为优秀的电催化活性的电极材料。具体研究如下:（1）设计并制备了以Fe-ZIF为模板的表现出球形同时具有核壳形貌的FeS电极材料,且将所制备的FeS电极材料在电解液中（1 M KOH）进行了电化学析氢反应（hydrogen evolution reaction,简称HER）性能测试。这种材料的Tafel斜率为154 mV dec-1,FeS电极的过电位为307 mV(j=10 mA·cm-2,j为电流密度)。这与制备的Fe2O3电极在相同电流密度条件下的过电位（451 mV）相比,FeS电极展现出了更加优异的HER性能。（2）以ZIF-67为模板,通过一种简便、快速的两步阳离子交换法设计并合成了FeCoNi-LDH电极材料,这种材料具有由纳米片组装成的三维纳米笼形貌。合成的FeCoNi-LDH材料展现出了优秀的电化学析氧反应（oxygen evolution reaction,简称OER）活性。实验结果表明,FeCoNi-LDH在电流密度为10 mA cm-2的条件下,Tafel斜率为52.7 mV dec-1,并具有一个数值为299 mV的较低的过电位。另外,FeCoNi-LDH电极材料的周转频率（turnover frequency,简称TOF）值为35.17s-1。相比于其它几种作为对照的电极材料,FeCoNi-LDH展现出了十分优秀的OER催化活性。该材料在进行了12 h的耐久性测试后,性能仍可以保持在初始性能的87.1%,说明了该材料具有较为优秀的催化耐久性。同时该材料还可以在1.5 V的AAA电池供电的条件下,以1 M KOH作为电解液进行全解水的实验。所以该材料具有较好的应用前景。另外,所采用的阳离子交换法可以进一步应用于设计和开发三元层状氢氧化物等新型储能和电催化材料。（3）利用NaCl作为模板,以ZIF-67为前驱体在石墨烯纳米片（graphenes,简称GNS）表面负载并设计并制备了FeCoNi-LDH/GNS复合材料,这种材料具有二维超薄纳米片的形貌。由于合成的纳米片厚度仅为2 nm左右,并且材料的表面比较粗糙,这使得材料的比表面积获得了大幅度的提升,为更多电化学反应活性位点的出现提供了可能。对制备的四种材料进行OER性能测试,其中LSV极化曲线是在1 M KOH电解液中进行测试的,测试结果表明FeCoNi-LDH/GNS电极材料拥有较低的过电位(277 mV,j=10 mA cm-2),并且其Tafel斜率也较小,为46 mV dec-1,该材料活性面积为112.5 cm2。与其它三种电极材料相比,FeCoNi-LDH/GNS具有更加优秀的OER催化性能。综上所述,制备的FeCoNi-LDH/GNS复合材料具有十分优异的电催化活性,在未来的进一步研究以及应用方面有着十分广泛的前景。