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化石燃料的过度消耗使得对于廉价、清洁和可持续能源的开发迫在眉睫。具有高能量密度、零污染和可再生等优点的氢（H2）被认为是未来化石燃料的潜在替代品之一。由于产率稳定、纯度高,且无毒无碳,电化学水裂解是可持续制氢的最佳方法之一。对于水裂解的两个半反应,即析氢反应（HER）和析氧反应（OER）,虽然Pt和RuO2目前分别是最高效的催化剂,但其商业化应用受限于其极为稀有的资源和昂贵的价格。近几年,低成本、高储量的过渡金属硒化物（TMSes）由于导电性较高、价态多变等优点引起了研究人员的极大关注。因此,我们设计了一系列的TMSes纳米材料并对其进行了电催化性能研究。首先研究了硒化镍纳米线复合石墨烯（rGO）前后的电催化析氢性能,接着研究了硒化0.85钴(Co0.85Se)空心纳米球的合成与其催化电解水性能,然后以Co0.85Se空心纳米球的改性为研究重点,分别研究了其复合碳纳米管（CNT）和氮掺杂石墨烯（NG）的复合材料(Co0.85Se/CNT和Co0.85Se@NG)的催化电解水性能。主要研究内容与结论如下:1.采用简单的水热法及后续的硒化法制备了一硒化镍（NiSe NWs）和二硒化镍纳米线（NiSe2 NWs）及其与还原氧化石墨烯（rGO）复合后的复合材料,并研究了其在酸性电解液中的电催化析氢性能。研究表明,与纯的镍基纳米线相比,与rGO复合后的所有复合材料的电催化析氢性能得到大幅度提升,特别是二硒化镍纳米线/石墨烯复合材料（rGO/NiSe2 NWs）,其展现出较低的开启电位（-153mV）,在10 mA cm-2的电流密度下过电位仅为-190 mV,Tafel斜率仅有35.6 mV dec-1,且展现出优异的电催化稳定性。2.采用简单快速的一步水热法合成了Co0.85Se空心纳米球及其与CNT复合后的材料(Co0.85Se/CNT)。研究表明,Co0.85Se/CNT复合材料在碱性环境中催化HER和OER的Tafel斜率分别降低至73.9 mV dec-1和75.9 mV dec-1,HER催化反应从Volmer机制改进为Volmer-Heyrovsky机制。当其作为双功能催化剂在碱性条件下应用于全水分解时,仅需要1.65 V的过电位就可提供10 mA cm-2的电流密度。Co0.85Se/CNT优异的电催化性能归因于Co0.85Se空心纳米球与高导电CNT网络的协同作用,它不仅提高了Co0.85Se内部反应区域和活性位点的可用性,而且大大提升了电催化比表面积和导电性,提高了电荷转移效率。3.通过简单高效的一步水热法合成了Co0.85Se空心纳米球/氮掺杂石墨烯复合材料(Co0.85Se@NG)。研究表明,在碱性条件下,其催化HER和OER的Tafel斜率分别降至76.5 mV dec-1与63.3 mV dec-1。当其同时用作阴极和阳极进行全水分解时,在10 mA cm-2的电流密度下所需的过电位仅为1.63 V,连续催化电解水23小时后仍然很稳定。Co0.85Se@NG优异的电催化性能归因于其独特的纳米复合结构,将Co0.85Se中空纳米球均匀固定在氮掺杂石墨烯薄片上可以很好地抑制Co0.85Se纳米球的聚集,从而增加材料的比表面积,暴露出丰富的活性位点,提升材料的结构稳定性。此外,该结构还提高了材料的整体导电率,极大促进了电荷的转移。