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通过电解水产生氢气,不仅是进行能量有效转化的一项关键技术,也是解决近年来由于对传统化石燃料的过度依赖而引起的日益严重的能源危机与环境问题的一项重要举措。然而,目前电解水常用的Pt基催化剂由于其严重短缺和价格高昂等问题,极大限制了大规模商业化应用,因此急需寻找兼具高活性和价格低廉优点的替代催化剂。近年来诸多研究已经表明,Ru基材料不仅活性高,而且价格相比Pt更加经济。此外,通过在贵金属催化剂中引入杂原子使其与贵金属原子配位,不仅可以提高催化剂的催化活性,而且还可以降低催化剂中贵金属含量,且在贵金属含量足够低的情况下能形成贵金属单原子,提高催化剂中贵金属的原子利用率从而使催化剂的成本进一步降低。基于以上认识,本论文采用简单绿色的合成方法,制备了一系列Ru基纳米复合材料,通过多种表征手段和电化学测试,初步分析材料的结构与催化活性之间的关系。主要内容包括以下部分:（1）采用简单绿色的湿化学法,先制备出尺寸大小均一、分散均匀的N掺杂介孔碳纳米球基底,随后将Ru与基底结合并经过退火处理,制得Ru-NMCNs-T系列样品,对其进行析氢反应（hydrogen evolution reaction,HER）性能研究。通过改变Ru的初始负载量与退火温度来优化电催化性能。在制备的Ru-NMCNs-T系列样品中,Ru-NMCNs-500表现出最佳的HER性能,在1 M KOH电解质中,在电流密度为10 m A cm-2时,其过电位仅为28 m V,活性和稳定性均高于商业Pt/C。（2）以ZIF-67为前驱体,通过在惰性气氛条件下热解得到介孔碳材料,随后利用Galvanic置换反应引入Ru原子形成Co Ru双金属合金催化剂,用于析氧反应（oxygen evolution reaction,OER）性能研究。通过改变Ru的初始负载量来优化电催化性能。在制备的Co Ru/NC-x系列样品中,Co Ru/NC-10%表现出最佳的OER性能,在1 M KOH电解质中,当电流密度为10 m A cm-2时,Co Ru/NC-10%的过电位为0.33 V可以和Ru O2（0.34 V）相媲美,且其稳定性要高于Ru O2。该论文发展了若干简便直接的方法来制备稳定的高性能具有价格优势的钌基电催化剂,这些催化剂对于电解水制氢等具有巨大的潜力。