发展绿色、高能量密度的能源是我国新能源材料的重要方向。电解水技术制氢是一种高效、洁净且安全的方式,但是其实际应用主要受到析氢反应（HER）和析氧反应（OER）中过高的电势限制。催化剂能够加快反应速率,降低过电势。现有的高效的贵金属催化剂由于其价格高且地球含量少阻碍其大规模应用。因此,开发优质、廉价且高效的可代替贵金属的OER和HER催化剂对氢能的工业化应用十分必要。金属有机框架材料（MOF）是一类比表面积大、孔径均一且结构和组分可控的多孔配位聚合物,在催化、气体储存和分离、药物传递等领域有着广泛的应用。本论文主要以Co-MOF材料出发制备高效、稳定的析氧催化剂和双功能催化剂,主要的研究内容如下:（1）利用Co²⁺离子、2-甲基咪唑在室温静置下合成Co-MOF,以此为前驱体包裹一层聚-2氨基噻唑,接着与氧化石墨烯复合,在氮气下通过简单的煅烧制备了一种高效、稳定的OER催化剂:Co₉S₈纳米粒子嵌入在N-、S-共掺杂石墨烯基的Co₉S₈/NSG杂化材料。材料在碱性电解质中,表现出优异的OER性能,当电流密度为10 mA cm^-2时具有较小的过电势0.26 V,Tafel斜率为55 mV dec^-1的杂化材料,且在该条件下具有长期稳定性。对该催化剂的机理进行了分析,这可能是由于N-、S-原子与石墨烯之间以及NSG层与Co₉S₈粒子之间的协同作用,同时石墨烯增加材料的导电性以及Co₉S₈粒子提供了丰富的催化活性中心和介孔结构。本工作为设计和合成廉价、高效的OER电催化剂提供了一种通用而又有前途的方法。（2）以包裹了聚-2氨基噻唑的Co-MOF煅烧形成的Co₉S₈-NSC为前驱体,再与钼酸盐复合,在氮气下热解处理制备了一种高活性且稳定的双功能电催化剂:结果表明:材料在酸性条件中表现出优异的HER催化性能和出色的稳定性,在74 mV过电势下即可达到10 mA cm^-2电流密度并且维持20 h的长效稳定性。同时,在碱性溶液中表现出优异的OER活性,在10 mA cm^-2电流密度时过电势为293 mV并且维持20 h的长期稳定性。此外,通过将Co₉S₈-NSC@Mo₂C材料组装的电极作为阴极和阳极,在自制的碱性电解槽中电解水。该装置在10 mA cm^-2电流密度仅具有1.61 V电压。这一工作为设计和开发高效稳定的非贵金属催化剂提供了一种通用的方法。