为发展可持续经济,洁净、可再生的氢能日益受到关注。目前,电解水产氢被认为是最理想的制氢方法,而高效、低成本的电催化剂的研发是推动电解水产氢工业化的关键。为助力氢能经济发展,本论文以载体复合、界面工程等策略构筑的过渡金属基复合电催化剂为研究对象,研究其碱性电解水析氢（HER）或析氧（OER）催化性能。具体研究内容如下:1.通过模板法成功制备了具有超大比表面积的二维氮掺杂碳纳米片（NCs）,将其作为载体制备了均匀分散的超细钌纳米颗粒（Ru NPs）与NCs的复合催化剂（Ru/NCs）。NCs不仅为Ru NPs的生长提供了局域位点,防止颗粒团聚,使活性位点暴露最大化而提高催化活性,此外还有助于提高催化剂稳定性。对所制备的Ru/NCs催化剂进行XRD、TEM、XPS、BET等一系列表征,并在1 M KOH的碱性条件下研究了其HER催化性能。电化学测试结果显示,20%Ru/NCs催化剂具有最佳的HER催化性能和良好的稳定性,该复合催化剂仅需13 m V的过电位就能驱动电流密度达到10 m A cm-2,催化活性优于商业Pt/C电催化剂（过电位17 m V）。2.以泡沫镍（NF）为基底,通过共沉淀法制备ZIF 67/NF纳米阵列材料,将其作为前驱体通过低温磷化反应和进一步水热反应成功制备了具有紧密界面的氧化铈/镍钴磷化物（Ce O2/Ni Co P/NF）新型催化剂。该界面结构有利于增加活性位点,加速电荷转移,调节电子结构和吸附能。于最佳合成工艺下,1.4-Ce O2/Ni Co P/NF在电流密度为10 m A cm-2时的OER过电位为249 m V,Tafel斜率为77.2 m V dec-1,与单组分催化剂Ni Co P/NF相比,该复合催化剂电化学性能有明显提高,并表现出良好的稳定性。3.以NF为基底,通过两步水热法和后续的氢还原步骤成功制备了镍/氧化钨垂直排列在NF上的多孔纳米片阵列复合电催化剂（简称Ni/WOx/NF）。由于Ni和WOx之间的界面协同作用,以及多孔纳米片阵列结构有利于电解液和气体的扩散,同时暴露出更多的活性位点,该催化剂在HER和OER催化性能方面都有显著的增强。优化后的Ni/WOx/NF表现出优异的全分解水催化性能和良好的稳定性。当电流密度达到10 m A cm-2时,Ni/WOx/NF-3的HER过电位、OER过电位和两电极全分解水电压分别为42 m V、296 m V和为1.52V,证明其是一种高活性的新型双功能电催化剂。