电催化剂是燃料电池,金属空气电池等可再生环境友好型能源转换器件的核心组成部分。贵金属Pt、Pd具有良好的催化活性,但其价格昂贵、资源有限、抗中毒能力差等问题限制了其大规模应用。因而,开发新型低贵金属基电催化剂,降低贵金属的用量,近年来一直是研究的热点。其中,金属有机框架（MOF）材料由多样化金属离子和多元有机连接体构成,具有多孔性、高的比表面积、方便功能化等优点,使其在辅助制备具有低贵金属负载量、高催化活性和稳定性的催化剂方面显现出巨大的潜力。普鲁士蓝类似物（PBA）是MOF中的一类,其价格低廉、易于制备、结构空腔大、组分可调等优点,很早就被人们用于制备电催化材料。其结构中的金属位点可以被其他金属替代且碳化后金属与碳复合均匀,因而,可将其用作前驱体,通过引入不同的电催化活性中心从而制备理想的多孔碳-金属复合物电催化材料。为减少贵金属用量,提高贵金属催化活性和稳定性,本文借助Co₃[Co（CN）₆]₂制备了一些成本低廉、催化性能良好的低贵金属电催化材料。首先,通过Co₃[Co（CN）₆]₂原位取代碳化法制备了分散良好的二元PtCo/C合金纳米颗粒,研究了其在催化乙醇氧化中的催化活性和稳定性;随后,采用贵金属Pd修饰碳化的Co₃[Co（CN）₆]₂,实现将Co,Pd纳米颗粒复合于Co₃[Co（CN）₆]₂衍生的含氮石墨碳上,研究了二元复合Pd-Co/C催化剂的ORR/OER电催化反应性能,并考察了其作为阴极材料在锌空气电池器件中的应用。另外,这两部分均采用XRD,XPS、TEM、拉曼、元素Mapping等手段对所制备催化剂做了结构表征。具体研究内容如下:第Ⅰ部分PBA衍生的PtCo/C电催化剂应用于乙醇电催化氧化研究用水热法合成了Co₃[Co（CN）₆]₂前驱体,通过原位取代法用Pt⁴⁺取代部分分散的Co²⁺金属位点,然后在最佳温度600°C低温退火4 h,制得了普鲁士蓝类似物衍生的PtCo/C电催化剂并应用于电催化乙醇氧化。结果表明,该催化剂含有少量的贵金属（Pt,0.95wt.%）却大大提高了贵金属的质量催化活性(840 mA mg_Pt^-1),表现出较好的催化乙醇氧化性能。相比于商业Pt/C,制备的催化剂具有较低的起始电位（-0.590 V）,较低的表观活化能(38.90 kJ mol^-1)和较好的稳定性和耐久性。这主要归因于Co₃[Co（CN）₆]₂前驱体的独特结构优势和贵金属纳米颗粒优良催化特性的加和。这部分实验表明借助Co₃[Co（CN）₆]₂引入贵金属纳米颗粒,在大大降低贵金属的用量,同时提高贵金属的电催化性能方面具有十分可观的应用前景。第Ⅱ部分PBA衍生的Pd-Co/C复合双功能电催化剂应用于锌空气电池研究鉴于前一部分二元合金PtCo/C在阳极上的良好应用。进一步探究了PBA衍生的金属复合物作为阴极材料的电催化性能。通过碳化法在600°C条件下,将Co₃[Co（CN）₆]₂前驱体在管式炉中低温退火3 h,首先制得了PBA衍生的含氮石墨碳材料。然后,加入少量Pd²⁺,经还原后,Co,Pd纳米粒子复合到PBA衍生的含氮石墨碳上,制得了PBA衍生的Pd-Co复合双功能（ORR/OER）电催化剂,并将其应用于锌空气电池研究。结果表明,该催化剂拥有较正的ORR半波电位,在10 mA cm^-2电流密度时具有较低的OER电位,较小的ORR/OER塔菲尔斜率,较好的稳定性（保持率:92.7%）,高的锌空气电池功率密度(138.8 mW cm^-2)和好的恒电流充放电循环稳定性。这主要归因于Co₃[Co（CN）₆]₂在碳化后形成含氮丰富的石墨碳与其上复合的Co,Pd纳米粒子之间的复合协同效应。这部分研究建立在前部分工作基础上并进行了拓展,从降低贵金属用量和改善贵金属催化性能两方面获得了优于单组分贵金属的二元复合Pd-Co/C双功能ORR/OER电催化剂,并实现了其在锌空气电池器件上的良好应用,表明MOF基材料在构建新型电催化剂方面拥有巨大的潜力。