氢气由于燃烧的产物是水加之其燃烧值高,被认为是一种很好的清洁能源。电解水是一种方便且高效获得纯净氢气的方法,然而电解水过程中高过电位的存在往往造成了极大电能的浪费。电解水中阴极发生的是氢析出反应（HER）,阳极发生的是氧析出反应（OER）。Pt及Pt基材料是最为有效的氢析出催化剂。RuO₂/IrO₂在电催化氧析出反应中具有很高的活性。但是Pt、Ru和Ir均是稀有资源,它们的储量小、价格高,从而限制了其在电解水中的应用。Co基催化剂由于其优异的HER及OER性能,被认为是代替贵金属材料作为电催化剂用于电解水反应的有力竞争者。多孔催化材料能使材料暴露丰富的催化活性位点,大幅度提升催化剂的催化性能。CoAl-LDH由于其具有独特的层状结构及两性Al元素的存在,被用来制备多孔的金属氧化物及金属衍生物。本文主要通过强碱刻蚀CoAl-LDH及化学转换法将其转化为多孔的Co基过渡金属磷（硫）化物用于高效的HER及OER,本文的具体研究内容如下:（1）作者制备了一种生长于碳纸上的多孔磷化钴纳米片（p-CoP/CP）。首先通过在强碱的NaOH溶液中选择性的刻蚀掉生长在碳纸的两性的CoAl-LDH纳米片中的两性的Al形成了多孔的Co（OH）₂纳米片,之后再通过低温磷化将多孔Co（OH）₂转换为多孔的CoP纳米片,其多孔的物理结构使催化剂暴露更多的催化活性边缘,带来了丰富的电化学活性位点。并且通过这种简单方便的方法,纳米片的多孔及片状结构在整个反应过程中都能得到很好的保持。这项研究为设计多孔的金属氧化物、氢氧化物及其相应的过渡金属衍生物提供了新的思路。（2）作者提出了一种同时刻蚀硫化的方法处理CoAl-LDH以得到一种多孔及无定型的CoS_x（OH）_y纳米片（PA-CoS_x（OH）_y）。PA-CoS_x（OH）_y出色的OER性能主要归结于其独特的物理与电子结构。在调控其物理结构这方面,独特的多孔和无定型结构使催化剂暴露出丰富的边缘活性位点和高的比表面积,从而能暴露出更多的反应活性位点,利于OER的进行。S与OH的协同作用以及材料中氧空位的存在能够有效调控催化剂的电子结构,也给催化剂带来了优秀的电催化活性及高稳定性。这项研究提出了一种新的便捷的方法用来优化催化剂的物理与电子结构。