随着科学技术的不断进步及工业生产的飞速发展,环境问题凸显,能源危机加剧,亟需开发可持续应用的绿色能源转换技术。在已开发的能源转换技术中,电解水技术可将由太阳能、地热能等转化而来的不可储存的电能,转化为便于储存的氢能,实现稳定的能源供给,因此极具应用潜力。在电解水过程中,相比于阴极上涉及两电子转移的析氢反应（HER）,阳极上涉及四步电子转移的析氧反应（OER）动力学过程缓慢,具有较高的过电位,成为严重限制电解水技术发展和应用的瓶颈。因此,开发高活性、强稳定性且价格低廉的OER催化剂对于发展电解水技术具有重要意义。本论文通过简单的方法成功制备两种新型铜基OER催化剂,并探究其在电催化OER中的性能和反应机理,主要内容如下:（1）先采用氢气气泡模板法,在泡沫镍（NF）上原位电沉积三维多孔的Cu Ni合金纳米枝晶作为金属基底,再通过水热法将Cu Ni合金表面硫化,成功制备得到Cu S-Ni3S2/Cu Ni/NF催化剂。三维多孔的Cu Ni合金作为生长基底和模板,为Cu S-Ni3S2催化相提供较大的负载面积并构建高效电子传输网络,有利于活性位点在电解液中的大量暴露,及电子由基底向活性位点的快速转移。此外,通过密度泛函理论（DFT）计算证明,Cu S与Ni3S2的复合不仅降低了各反应中间体在Ni位点上吸附所需的能量,并且提高了催化材料的电导率,进而有效提高材料的OER催化能力。综上,Cu S-Ni3S2/Cu Ni/NF展现出优异的OER催化活性,分别需337 m V和510 m V的低过电位即可达到100 m A cm-2和1000 m A cm-2的高电流密度。（2）将泡沫铜同时作为集流基底和铜源原位生长氢氧化铜纳米棒,并以氢氧化铜纳米棒为牺牲模板,制备得到排布在泡沫铜基底上的Fe2O3@Cu O壳核纳米管阵列。该材料独特的壳核纳米管结构不仅提供了较大的电化学活性面积,有效保证活性位点与电解液间充分接触,并且沿纳米管纵向的电阻率较低,有利于高效的电子传输。此外,异质结中Fe2O3和Cu O之间的电子转移调节了Cu和Fe位点的电子结构,与Fe2O3或Cu O催化剂相比,不仅提高了电子转移效率,而且改变了反应路径,加快OER动力学过程。综上所述,通过构建独特的纳米管异质结催化剂,成功实现微观形貌和电子结构的调控。因此,Fe2O3@Cu O NTs/CF在100 m A cm-2的电流密度下过电位仅为398 m V,Tafel斜率仅为41.07m V dec-1,具有优秀的OER催化活性。