电催化水分解是实现可再生能源存储与转化的有效途径,高效析氧（OER）电催化剂对水分解至关重要。大量的研究表明,金属有机框架（MOFs）催化剂由于其超高的比表面积、规则的的孔道结构以及单分散的活性中心等优点,逐渐成为OER催化领域的研究热点。本论文结合MOFs的结构优势和应用基础,以Co-MOF-74为研究对象,设计和制备了一系列具有良好电催化性能的Co-MOF-74基催化剂,并将其应用于电催化析氧反应中。本文主要研究内容如下:一、Co_xFe_1-x-MOF-74（0<x≤1）电催化剂的合成及析氧性能研究采用较为温和简便的水热法,以Co²⁺、Fe²⁺为金属源,以2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体,合成了一系列双金属有机框架Co_xFe_1-x-MOF-74（0<x≤1）催化剂。研究发现:不同Co,Fe比例可以有效调控Co-MOF-74的形貌和电子结构,使其暴露出更多的活性位点,Co与Fe之间发生协同作用,改变Co-MOF-74的离子势,有效提高其催化性能。其中,Co_0.6Fe_0.4-MOF-74展现出最优异的电化学析氧性能。在1 mol·L^-1 KOH电解液中,Co_0.6Fe_0.4-MOF-74在10 mA/cm²电流密度下的过电位低至280 mV,塔菲尔斜率降低至56 mV/dec,并且表现出良好的稳定性。将该催化剂与商业Pt/C组合分别用作全水分解体系的阳极和阴极,在20 mA/cm²电流密度下的分解电压为1.58V,展现了良好的应用前景。二、CoFe-MOF-74/TCNQ电催化剂的合成及析氧性能研究利用一步水热法在合成CoFe-MOF-74的过程中加入一定量π-共轭分子7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷（TCNQ）,成功合成了TCNQ修饰的CoFe-MOF-74复合催化剂。实验结果表明,TCNQ分子可以有效进入CoFe-MOF-74的一维孔道结构中而不改变其晶体结构,并有效增强CoFe-MOF-74的导电性,进而提高其OER活性。XRD、FT-IR和XAFS的分析结果证明:CoFe-MOF-74/TCNQ和CoFe-MOF-74在OER过程中发生了结构重构,其重构的速率、重构产物的结构和活性与TCNQ的存在与否密切相关。由于两者之间较强的电子相互作用,使CoFe-MOF-74/TCNQ在OER过程中的重构比CoFe-MOF-74更为缓慢,进而表现出更好的电化学稳定性。三、Co-MOF-74/MPc电催化剂的合成及析氧性能研究采用一步水热法在合成Co-MOF-74的过程中加入具有大π-共轭体系的金属酞菁（CuPc、ZnPc、CoPc）,构建了Co-MOF-74/CuPc、Co-MOF-74/ZnPc和Co-MOF-74/CoPc三种复合电催化剂。研究发现:相比于Co-MOF-74,金属酞菁分子加入后,Co-MOF-74保持了原有的晶体结构,但其析氧的催化活性均显著提高。由于较强的电子相互作用,Co-MOF-74/CuPc具有最优的电催化活性。通过进一步表征,与Co-MOF-74和CuPc相比,Co-MOF-74/CuPc拥有更大的电化学活性面积、更小的电荷转移电阻及良好的稳定性。这主要归因于酞菁分子的π-共轭体系能够诱导Co-MOF-74与CuPc之间的电子相互作用,提高Co-MOF-74的电荷转移能力及产生更多的不饱和活性位点。电化学稳定性测试之后,Co-MOF-74和Co-MOF-74/CuPc均发生结构重构,重构产物为Co₃O₄和Co₃O₄/Cu₂O的复合物。