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能源是影响一个国家经济和政治稳定的重要因素,而目前各种形式的传统化石燃料是世界各国的主要能源,这种不可再生的能源不仅导致了能源短缺而且由于碳排放问题引起气候变暖等严峻的环境问题。因此,目前迫切需要开发可替代的无碳可再生燃料。在众多可再生能源中,电化学能源由于其使用储能和转换装置（例如金属-空气电池,燃料电池和水电解装置）来存储和释放能量而备受关注。这些新兴能源技术都涉及到一个典型的阳极半反应,即氧气析出反应（OER）,该反应为多步的质子-耦合电子转移过程,其本质上为不友好热力学和缓慢的动力学的反应。因此,必须使用电催化剂来降低反应能垒,驱动反应发生且加快氧气（O2）的产生。目前商业使用的OER电催化剂一般为贵金属基催化剂（如Ru,Ir等）,但是它们的稀有、高成本限制了大规模实际应用,因此需要开发低成本且高效的电催化剂。在过去的数十年中,人们探索了各种地球丰度高的过渡金属基（如Mn、Fe、Co和Ni）的催化剂,它们在碱性条件下对OER具有一定的催化活性,有望替代贵金属基催化剂。尽管目前OER催化剂的研究取得了一定进展,但制备具有高导电性、高活性和耐久性的OER催化剂仍然是一个重大挑战。针对上述问题,本论文设计了三种含有不同质子受体的XOy（X=B、P和Se;y=3或4）基元的过渡金属基OER电催化材料,对比了催化剂的组成与结构对催化性能的影响,并通过粉末和单晶X射线衍射、电感耦合全谱等离子体发射光谱分析、X射线光电子能谱分析、全反射傅里叶红外光谱分析等技术研究了化合物的晶体结构、元素组成与价态;通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜研究了材料的形貌。根据不同材料的结构特征采用形貌调控、降低结晶度、元素掺杂和原位结构转换等策略提高了OER的催化活性。主要研究内容及结果如下:（1）通过水热法合成了包含BO33-和PO43-基元的新型NH4Co（H2O）2（NH3）BP2O8硼磷酸盐晶体材料,并通过表面活性剂辅助合成降低了材料尺寸,得到了双六角锥状纳米材料,最后在450℃的氮气氛围下煅烧,利用材料本身含有的NH3分子,得到一种N掺杂无定形硼磷酸钴纳米颗粒催化剂。电解水析氧反应性能测试结果表明,制备的无定形纳米催化剂表现出良好的催化活性和优异的催化耐久性。其优良的催化活性主要归因于是N掺杂调节该硼磷酸盐的电子结构,加速了催化过程中的电荷转移;此外,这种无定形、具有沸石状的多孔性结构可以增加其活性位密度,改善电子和质量的输运,促进气体的释放。该研究不仅发现了一种高效的OER电催化剂,而且为开发N掺杂的OER电催化剂提供了一种简便环保的方法。（2）以钴铁双金属层状氢氧化物作为前驱体和模板,采用原位结构转化的策略,制备了一种三维（3D）椭球状双金属zemannite型亚硒酸盐。所制备的CoFe基亚硒酸盐较牺牲模板CoFe基水滑石有着明显增强的催化性能。该亚硒酸盐具有优异的催化活性和耐久性主要归因于原位转化引入的SeO32-优化了催化剂的电子结构,而且其独特的蜂窝状的框架与沸石孔道和表面充满褶皱且粗糙的独特形貌,加大了活性位点的暴露,促进了电解质的渗透,从而促进了有效的质量/电荷迁移。（3）采用水热法,在一定的pH值下合成了一系列不同Co/Fe计量比的新型zemannite型亚硒酸盐纳米颗粒(（NH4）2CoxFe2-x（SeO3）3?2H2O)。通过优化合成条件（pH和物料比例）得到了一种双金属纺锤状亚硒酸盐纳米晶体材料。同样利用材料本身含有的NH3分子,实现了在350℃的氮气氛围下煅烧,取得了一种无定形N掺杂亚硒酸纳米颗粒催化剂。优异的电催化活性和耐久性主要是由于催化剂有着内在的蜂窝状的无定形结构,可以暴露更多活性位点,而且其多孔的纺锤体形貌可以促进电解质的传送和利于产生的O2的快速逸出,且N掺杂调节材料的电子结构,加速了催化过程中的电荷转移,使材料表现出优异的OER催化性能。