能源和污染是当今人类面临的两大问题。随着传统化石燃料的过度使用,能源匮乏,环境污染问题亟待解决。在众多的新能源中,氢能源是最具潜力的一种。它不仅燃烧值高,且可由简单的电解过程从水中直接获得,而且燃烧后所得产物也是水,可以形成良好的循环利用。过渡金属催化剂由于其独特的催化特性而受到越来越多的关注。本文制备了Mn/Ni@CFP和Co-Fe复合催化剂作为阳极催化材料,可以高效的电解水制氢。通过超声还原和电沉积方法制备了锰、镍共沉积的碳基催化剂,并研究了它们在不同环境下的催化性能和动力学特性。制备的Mn/Ni@CFP材料在尿素环境下展现出高效的催化性能,并且在一定的尿素浓度下拥有良好的稳定性。通过SEM和TEM方法对其形貌进行了表征,通过XPS和Raman方法分析了其表面物相组成。非贵金属催化剂负载在碳纸上后整体的导电性得到了提高,并且在锰、镍之间的协同作用下催化活性得以进一步提高。此外,催化剂整体可作为自支撑电极直接用于电解反应,避免了涂覆过程所带来的接触电阻。通过简单的化学还原方法制备了三维纳米链结构的Co-Fe复合催化剂、Fe纳米颗粒与Co纳米颗粒三种催化材料。通过SEM、TEM和XRD分析了Co和Fe对催化剂形貌和结晶性的影响,通过XPS测试确定了各个催化剂的成分。在Co-Fe复合催化剂中,Fe的存在会使样品拥有良好的结晶性并呈现三维网络结构。而Co是氧化态发生变化的主要原因,并且Co的存在会大大降低析氧反应的起始电位。此外,实验还通过XAS结合CV曲线的方法追踪了氧化态随电化学过程变化的过程。