人们的现代日常生活依赖于对传统化石燃料的大量消耗,氢气因其无毒环保和燃烧热值高可以作为传统化石燃料的替代品。在制备氢气的技术中,电解水制备氢气的工艺简单,制成的氢气纯度高,产氢速率快,是比较便捷高效的氢气生产方法。提高电解水制备氢气的效率的关键是选取良好的电催化电极,在众多电极材料中,硫化钼因其优异的电催化效率备受关注,同时,多酸被发现具有对电催化性能增强的作用。本论文以四硫代钼酸铵((NH4)2MoS4)作为制备MoSx的前驱体,并在多酸中选取能够在较大的pH值范围内保持其结构的硅钨酸(H4[Si(W3O10)4]·xH2O,SiW12)来增强MoSx的性能,通过周期换向脉冲电沉积的方法在FTO导电玻璃上制备Si W12增强MoSx电催化电极。工作如下:1.探索MoSx和SiW12的共沉积参数为了实现MoSx和SiW12的共沉积,首先探索MoSx和SiW12的共沉积条件。使用电沉积所用的导电基底为工作电极,参比电极为Ag/AgCl,并通过方波伏安法(SWV)测试(NH4)2MoS4、SiW12及其组合在溶液中的氧化还原电位,最终选取-1.1 V这一比各溶液的氧化还原电位都负且析氢较少的电位作为MoSx与SiW12共沉积的低电平电位。通过交流伏安法测试FTO导电玻璃在(NH4)2MoS4和SiW12溶液中的零电荷电势,选择+0.1V这一比零电荷电势更正的值作为共沉积的高电平。制备了MoSx:SiW12电极,并通过SEM、XPS和XRD的手段对制备的样品进行表征,结果表明,通过上述实验方法能够成功制备电催化电极。2.MoSx:SiW12电极的制备及其电催化性能研究首先在固定浓度的的(NH4)2MoS4溶液中制备了不同沉积时间的MoSx电极并测试了其在硫酸标准液中的极化曲线、EIS以及Tafel图和界面电容,确定了最佳的MoSx沉积时间为260 s。此时在电流为10 mA/cm2时,过电势最小,为246 mV(vs RHE),然后在最佳沉积时间下加入SiW12,制备了不同SiW12浓度的MoSx:SiW12电极并测试了其电催化制氢性能,确定了SiW12的最佳掺杂浓度为25μmol/L,此浓度下电流为10 mA/cm2时的过电势为244 mV。在固定沉积时间和Si W12浓度下,探究了不同(NH4)2MoS4浓度对催化性能的影响,确定了(NH4)2MoS4的最佳浓度为2.5 mol/L,此浓度下在电流为10m A/cm2时的过电势为244 mV。在固定沉积时间不变的条件下,以(MoSx/SiW12)作为单元,探究单元数与催化性能之间的关系。测试了MoSx电极与MoSx:SiW12电极的析氢稳定性,在此次实验中,掺杂SiW12的样品的稳定性较好。这些实验说明了掺杂的SiW12在电催化中起电子桥连的作用,能够在一定程度上增强电催化析氢的性能。3.SiW12的界面修饰对电催化性能的影响在FTO导电玻璃与MoSx:SiW12催化剂之间加入一层Si W12修饰层,改变MoSx:SiW12层的沉积时间并测试其电催化析氢性能,在此次实验中,传质受限的情况下催化效率仍有提升,最佳沉积时间为300 s,此时10 mA/cm2时的过电势为222 mV,说明修饰层可能起到了增强电子输运、减小复合的作用。在固定MoSx:SiW12层的最佳沉积时间下,改变SiW12修饰层的沉积时间并测试其电催化性能,获得了最佳的修饰层的沉积时间为50 s,10 mA/cm2的电流下过电势为219 mV。为了研究SiW12界面修饰的机理,通过交流伏安法在不同频率下测试了MoSx电极、MoSx:SiW12电极以及SiW12/MoSx:SiW12电极在硫酸标准液中的Mott-Schottky曲线。实验发现掺杂的SiW12能够使MoSx的电子富集区和平带电位正移,从而降低电催化的过电势,而SiW12修饰层的引入能够减少载流子复合及增强电子输运。对SiW12/MoSx:SiW12电极测试了析氢稳定性,结果发现SiW12修饰层导致的稳定性下降是其在粘结作用方面存在不足。本论文通过从掺杂和界面修饰两方面入手研究了SiW12增强MoSx的电催化性能,发现了SiW12在电催化中发挥的桥连电子、增强电子输运、减小复合的作用,指出了SiW12在界面粘结方面的不足,为MoSx的电催化性能增强以及多酸类物质在电催化领域的应用提供一定的参考。