人类社会高速发展,各种不可再生化石燃料逐渐被消耗,随之带来资源枯竭和一系列环境问题,氢能作为绿色无污染的可再生能源,是理想的化石能源替代品。目前,电解水是较为简便的氢气制备方法,贵金属催化剂具有高效的催化活性,能够显著降低水裂解的过电位,然而贵金属的稀有度和高成本限制了其工业化应用,因此非常有必要开发高效且廉价的非贵金属催化剂。生物质来源广泛、价格低廉,可作为制备多孔碳材料的前驱体,成本低廉、易团聚的过渡金属具有较高水裂解活性,碳材料和过渡金属复合能互相弥补短处,因此开发过渡金属生物质碳基电催化剂具有非常高的潜力。本论文以合成的生物质基离子液体和木片为原料,通过预处理、碳化、电沉积、磷化等方式合成了基于离子液体的生物质碳基材料,并在酸碱性溶液中测试其产氢、产氧以及全解水电催化性能,具体内容如下:1.采用合成的生物质基离子液体为生物质碳源,通过简单的一步法碳化工艺合成了具有类鹅卵石形貌的氮磷钴掺杂多孔碳电催化剂（CoP@NPC）,在不添加活化剂的情况下,CoP@NPC-900的比表面积高达979.67 m~2 g-1。在10 m A cm-2电流密度下,CoP@NPC-900在酸碱溶液中的过电位分别为181 m V和238 m V,塔菲尔斜率为59 m V dec-1和88 m V dec-1。葡萄糖酸作为离子液体的质子供体,在碳化过程中能调节孔道结构、增加催化剂的比表面积和孔容。此外,碳化温度也起到关键作用,当温度达到900℃时,能够形成CoP晶相及多孔类鹅卵石形貌。理论计算结果也表明CoP@NPC具有理想的吸附自由能,加速中间H*态向催化剂-1/2 H2态转变,并且CoP纳米晶体与多孔碳（NPC）之间具有协同效应,增强费米能级附近的密度态,电子能够快速转移,因此CoP@NPC-900在宽p H范围内具有较高的析氢性能。2.使用合成的离子液体溶液处理木片,经碳化、电沉积、磷化等步骤制备了磷化钴镍负载的自支撑电极（CoNi P@TCW）,并将其应用于电解水反应。CoNi P@TCW-2经磷化后依然保持稳定的三维纳米片形貌,这有利于暴露出更多的活性位点和气体释放。CoNi P@TCW-2在酸碱溶液中均具有最佳的析氢（HER）性能,酸碱性溶液中的过电位分别为71.93 m V和107.62 m V(10 m A cm-2),塔菲尔斜率为60.09 m V dec-1和79.52 m V dec-1。此外,在1 M KOH溶液中,CoNi P@TCW-2具有较低的析氧（OER）过电位(η10=320 m V),优于贵金属Ir O2。在组装的双电极电解槽中,在10 m A cm-2电流密度下的全解水电压也只有1.66 V,展现出非常优异的水裂解性能。