析氢反应（HER）和析氧反应（OER）分别是电解水中的两个半反应,制备高活性的且价格低廉的HER和OER催化剂是制氢工业的重点研究内容。本文将过渡金属材料与二维材料相结合,成功制备了两种催化剂,主要研究内容和成果如下:（1）通过席夫碱反应,对苯二甲醛和三聚氰胺单体在石墨烯表面原位聚合制备了席夫碱共价有机骨架修饰的石墨烯基底（SNW/G）,然后通过高温磷化的方法在表面负载磷化钌纳米颗粒（Ru P_x/NPG）。XRD,TEM及XPS等结果表明Ru P_x纳米颗粒成功负载在SNW/G表面,且分散均匀,平均粒径仅为1.5 nm左右。电化学测试结果显示,SNW的含量对催化性能有重要的影响,以SNW/G-1:1作为基底生长Ru P_x有最优析氢活性。而且该催化剂在全p H范围表现出优异的催化析氢性能,在0.5 M H₂SO₄、1 M KOH和1 M PBS电解液中,电流密度10m A cm^–2时的过电位分别为32 m V,13 m V和50 m V。同时,循环伏安测试表明Ru P_x/NPG有很高的催化HER稳定性。（2）通过Li F和盐酸溶液刻蚀Ti₃Al C₂的方法制备了Ti₃C₂T_x Mxene材料,然后采用硼氢化钠快速还原的方法在其表面生长铁钴硼酸盐纳米片（Fe-Co-B_i/Ti₃C₂T_x）。XRD,SEM,TEM和XPS等表征结果证实成功制备了Fe-Co-B_i/Ti₃C₂T_x复合物。电化学测试表明该复合材料具有优异的催化析氧效果,在10 m A cm^–2的电流密度下过电位仅为281m V,低于Fe-Co-B_i纳米片的过电位（309 m V）。其塔菲尔斜率为58 m V dec^–1,明显小于Fe-Co-B_i纳米片。长时间的i-t测试发现Fe-Co-B_i/Ti₃C₂T_x有非常高的催化析氧稳定性。