近年来,随着化石燃料的日益消耗,能源稀缺和环境污染问题日趋严重,现代社会迫切需要发展可再生的清洁能源以维持长期稳定发展。目前,包括氢能、太阳能、风能在内的各种清洁能源得到了广泛关注和研究。其中,氢能因具有热值高、能量密度高、无污染等特点被视为最有前景的替代能源之一。在制备氢气的各种方法中,以清洁能源驱动的电解水制氢因具有氢气纯度高、能耗低等特点受到了国内外研究者的高度关注。电解水制氢时,需要高效的析氢电催化剂来降低反应中的能量势垒,由此减少能耗、降低成本。传统的铂族催化剂虽催化活性高,但低储量和高成本限制了它们的实际应用。因此,基于非贵金属材料设计和开发具有良好催化活性的电解水制氢催化材料具有重要意义。本文以多种碳材料为导电基底,过渡金属硫化物为活性物质,设计合成了多种复合材料,并研究了它们的电催化制氢性能,主要研究内容如下:1、以细菌纤维素为前驱体,通过原位氧化聚合、煅烧和溶剂热硫化三个连续过程,合成了Ni Co2S4@氮掺杂碳纳米纤维（Ni Co2S4@NCNF）复合材料,并探究了该材料的电解水制氢性能。采用SEM、TEM、XRD和BET等多种测试手段,对Ni Co2S4@NCNF复合材料的表面形貌结构和性质进行表征,发现其具有超大的比表面积和极为发达的孔状结构,这十分有利于电解过程中产物氢气的扩散。此外,氮掺杂碳纳米纤维结构不仅提高了材料本身的导电性还有利于Ni Co2S4纳米颗粒的均匀分散,从而增加催化剂的活性位点暴露比,材料表现出了较高的催化活性和稳定性。该工作基于环境友好材料,具有一定的潜在应用价值。2、以碳纤维纸为基底,在原位生长Ni（OH）2前驱体纳米片后,利用一步连续加热水热法,在对Ni（OH）2进行硫化的同时又在纳米片表面生长了一层Mo S2薄片,成功合成了Ni S2@Mo S2/CFP复合材料。通过对实验所合成的材料进行结构表征,可以发现Mo S2薄片均匀生长在Ni S2纳米片表面,而碳纤维纸的支撑作用以及纳米结构的设计合成有效防止了活性材料的团聚。此外,碳纤维纸基底的使用还提高了材料的导电性。催化析氢测试结果显示,在酸性条件下,Ni S2@Mo S2/CFP达到10和100 m A·cm-2的电流密度所需的过电位分别为95和214 m V。此外,该材料在长时间电解测试中也表现出了良好的催化性能稳定性以及形貌结构稳定性,说明碳纸基底的引入对材料性能的提高起到了关键作用。3、以碳布（CC）为导电基底,通过水热法原位生长Ni（OH）2前驱体纳米片,对前驱体进行硫化之后再水热生长Mo S2纳米片,得到Mo S2/Ni S2/CC复合材料。表征发现该复合材料具有大量的异质结构,不同金属硫化物之间存在电子耦合效应,使得活性金属周围的电子云密度降低,有利于结合氢原子从而提高材料的电催化析氢性能。碳布基底的巨大表面积不仅为材料生长提供了大量位点还固定了材料的生长方向,极大提高了活性位点暴露比。此外,碳布固有的良好导电性也加快了材料的电子传输速度,降低了电荷转移电阻。4、以碳布为导电基底,通过水热法原位合成大小均匀的Ni Co前驱体纳米线,随后硫化得到（Ni Co）S2/CC复合材料;再利用水热法原位生长Mo S2纳米片,进一步制备了（Ni Co）S2@Mo S2/CC材料。一维纳米线状复合结构增大了材料的比表面积,有利于活性位点的暴露和气体扩散,而多重异质界面和金属之间的协同作用也有效提高了材料的析氢性能。在1.0 M KOH电解质溶液中测试该材料的析氢性能,当电流密度达到10 m A·cm-2时,过电位为74 m V,Tafel斜率为54m V·dec-1;在3000次循环测试后,其电流密度基本无变化。固定过电位为74 m V时,可以连续稳定产氢24 h以上。