随着人口的增长和经济的发展,在可预见的未来,全球能源需求将持续增长。但是这些碳基能源具有不可再生、利用率低和污染环境等缺点,为了可持续发展,使得人类必须对于传统技术的进行创新,获得一种能量值高且易存储的新能源。氢是一种具有高能量密度的环保燃料,被公认为是这些可持续资源中储存能量最有前途的媒介之一。目前,工业制氢的主要途径就是碱性溶液中电解水,涉及阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）。因此,设计一种低成本、高效率的电催化剂制氢是一个重要课题。水分解效率取决于两个电极上使用的电催化剂的催化活性。尽管该领域经过十多年的研究取得十足的进步,但是仍存在一些挑战需要克服:（1）催化剂均为价格昂贵的贵金属及其氧化物;（2）HER的反应速率通常被动力学缓慢的OER所限制,从而导致整个全解水能量转化的降低。因此,设计出可以取代贵金属的催化剂或者极大程度降低贵金属的使用量,这两种思路成为当今研究析氢反应的两个正确方向。纳米多孔材料可以作为电催化剂的有效载体,近些年被人们所关注。纳米多孔材料由于其特别大的比表面积和特殊的孔道结构,在负载过程中和反应过程中可以提供众多的活性位点。其中共价有机框架材料和金属有机框架材料是较为突出的两类,其二维结构的特殊性使其具有很好的电催化水裂解应用前景。本论文包含两种类型电催化剂应用于电催化水裂解性能研究。（1）通过Br?nsted酸催化方法,在有机溶剂中以两种不同的配体成功合成一种体相缺陷的共价三嗪框架材料（Covalent Triazine Frameworks,CTFs）,因其特殊的锚定结构,将其应用于负载型催化剂的载体,通过简单的一锅法制备出Ru/D-CTFs-900和Ru-Ru O₂/D-CTFs-300,将两种材料当做电极应用在电化学水裂解反应中,常温常压碱性电解质,在10 m A?cm^-2电流密度下以1.47 V电势表现出优异电解性能,两电极产氢产氧的法拉第效率均超过98%,催化剂的稳定性测试在20 h的恒电压过后依旧保持着优异的性能。还有经过对比实验表明带有体相缺陷的CTFs性能要明显优于完美型CTFs。经过DFT计算表明,缺陷型载体与负载金属之间的协同作用是影响电催化性能的关键因素。（2）通过简单水热方式对已知合成的二维MOF（Metal Organic Layer,MOL）进行杂原子掺杂致点缺陷的方式成功合成出缺陷型二维MOF（Doping-MOL）,再将Doping-MOL作为载体在其纳米片上负载钌纳米颗粒,从而得到Ru/Doping-MOL将两电极搭建成电化学水裂解装置探究其水裂解性能,最后得到在1.55 V(10 m A?cm^-2)的电压位置,电极析出大量的氧气氢气。通过对比实验结果发现钌杂原子的掺杂是提升电催化性能的关键因素。