化石燃料的过度使用,导致了全球性的能源危机和环境污染问题。电催化技术是实现可持续化生产化学燃料而不产生有害副产物的有效途径之一。一方面可以通过电催化还原CO2,将其转化为水和化学燃料,从而降低CO2排放量;另一方面,电催化水分解作为电催化还原CO2的半反应,可以产生氢气（H2）和氧气（O2）,提供可再生清洁能源。催化剂是实现高效电催化反应的关键因素,铁基反钙钛矿材料由于其丰富的物理性质以及灵活的成分可调节性引起了广泛的关注,但尚未深入研究反钙钛矿材料在电催化领域的应用和催化机理。因此,本文采用气固反应法合成了Cu0.5NFe3.5和SnNFe3铁基反钙钛矿材料,研究铁基反钙钛矿氮化物在还原反应与氧化反应中的性能研究,分别探究了其在析氧反应与CO2还原反应中的电催化性能,并通过元素掺杂、反应物配比调整等方法对所制备的电催化材料进行改性,进一步提高了催化反应的活性与目标产物的选择性,从而证明了铁基反钙钛矿材料在电催化领域的应用潜力。本文的主要研究内容与结论如下:（1）铁基反钙钛矿Cu0.5NFe3.5自旋态转变对OER性能的影响。采用气固反应法合成了铁基反钙钛矿材料Cu0.5NFe3.5,并通过在Fe位掺杂Ni离子合成Cu0.5NFe3Ni0.5,调整Fe3+离子的eg轨道填充,提高了OER反应活性。实验结果表明,在OER过程中Cu0.5NFe3Ni0.5催化剂表面会形成一层纳米级的无定形催化层-铁镍羟基（氧）化物,这是反应的真正活性位点。理论计算表明,Cu0.5NFe3Ni0.5表面形成的铁镍羟基（氧）化物更利于反应中间体的吸附。因此,Ni掺杂增强了Cu0.5NFe3.5的OER活性。Cu0.5NFe3Ni0.5在电流密度为10 mA cm-2时的过电位为244 mV,并且在高电位下表现出良好的稳定性。（2）铁基反钙钛矿SnNFe3的元素配比对CO2还原性能的影响。采用气固反应法合成了铁基反钙钛矿材料SnNFe3,并通过改变反应物的配比合成了Sn0.5NFe3.5。反应物配比的调节可以改变Sn周围的电子云密度,使Sn0.5NFe3.5得电子能力变强,从而抑制了析氢反应。因此,相比于SnNFe3（-1.17 V vs Ag/Ag Cl）,Sn0.5NFe3.5具有更低的还原CO2过电位（-1.04 V vs Ag/Ag Cl）以及更高的电流密度,Sn0.5NFe3.5在-1.4 V vs Ag/Ag Cl的电位下法拉第效率可达80.3%。由扫描电镜图可知,Sn0.5NFe3.5样品表面呈多孔结构,具有较大的反应面积,有利于CO2分子的吸附,从而提高CO产物的选择性。