本文围绕3D打印多孔金属材料的制备和应用展开研究,开发了基于直接墨水书写和粉末烧结工艺的多孔金属材料3D打印方法。分别制备了3D打印多孔镍电极和3D打印多孔铜催化剂,并验证了它们在储能和催化领域的应用价值。主要研究内容如下:（1）基于粉末烧结的3D打印多孔镍的制备及储能应用基于直接墨水书写工艺,以镍粉和甲基纤维素为原料开发了一种金属材料的3D打印方法。通过该方法配制的浆料具有剪切稀化特性,适用于3D打印过程。该方法打印出的坯体可通过乙醇浸泡来增加柔韧性,使得我们可通过折纸的方式对打印后的坯体进行再塑形操作。坯体经过乙醇浸泡后,其抗拉强度由5.63 MPa降低到1.50 MPa,断裂伸长率从3.60%增至12.74%,这是由于乙醇和坯体中的甲基纤维素竞争形成氢键,导致纤维素网络变得松散。此外,提出了低温和高温两种烧结方法,可分别得到致密金属结构和多孔金属结构。制备了3D打印多孔Ni电极用于超级电容器,比电容可达1600 F/g。最后验证了该工艺对铜和304L不锈钢等金属粉末的适用性。（2）基于粉末烧结和脱合金工艺的3D打印多孔铜及其催化应用基于直接墨水书写和粉末烧结工艺,以Cu粉和Fe粉为原料,通过3D打印、烧结、脱合金和回火的过程,制备出了具有格栅结构的3D打印多孔铜催化剂。通过脱合金过程,获得了65%的孔隙率和的0.1-50μm的孔径分布,其孔径尺寸和原料中铁粉尺寸接近,是由于烧结过程中产生的富铁相更容易进行脱合金。制备的3D打印多孔铜催化剂对4-NP还原反应有着很强的催化能力,比速率常数是金属铜的240倍,这主要是由于其丰富的孔结构和铜、铁两种金属的协同作用。3D打印出的格栅结构可在连续流反应器中进一步增强反应的传质效果,比速率常数可达42.441 s-1g-1,相比于间歇反应模式提高了16倍。此外催化剂对偶氮类染料降解反应也有较强的催化能力。