氢气作为一种清洁高效的能源，备受青睐。用电化学的方法将质子还原为氢气是现代的能源发展的一个重要的目标。除了一些贵金属(主要是铂)以外，大多数的电极发展的进程缓慢。因此一系列廉价的、在较低的电极电势下具有催化反应活性的配合物材料正在被广泛地研究。在过去的几十年中，人们在可再生能源领域已经做了许多工作来设计新型的分子催化体系用于析氢反应(HER)。目前认为，较为有效的分子催化剂是基于第一周期过渡金属离子，如钴、镍、铁等的金属配合物。
　　根据实验研究，金属双二硫配合物、金属双二胺配合物被认为是电催化析氢反应的有效催化剂。且与昂贵的铂纳米粒子相比较，具有较强的电催化活性。根据报道金属双二硫配合物，金属双二胺配合物具有良好的电催化性能，但是其催化机理并不明确，因此我们使用密度泛函理论对于其电催化析氢的反应机理进行了详细地研究，并且给出了最优的路径。我们的计算表明，由于还原电位较低，金属双二硫配合物比金属双二胺配合物具有更好的催化活性。这是因为，金属双二胺配物容易发生质子化，而金属双二硫配合物具有较强的电子亲和力。金属双二胺配合物倾向于从Co-H和N-H键上的H脱除氢气，金属双二硫配合物发生脱氢反应是从金属两侧的S-H键。该研究为进一步深入探究电催化析氢气反应提供了理论基础。
　　在理解金属双二硫配合物，金属双二胺配合物电催化析氢反应的基础上，我们将两种配合物的配体进行了混合，形成了新的金属二硫二胺配合物。金属二硫二胺配合物的优势在于，它既拥有了容易质子化的胺配体，还包含了容易得电子的硫配体。我们对于金属二硫二胺配合物进行了计算，发现它的氧化还原电势较低，且脱氢反应比前两种单一配体的配合物具有更低的活化能。
　　在得到了三种配合物催化析氢反应的反应路径后，我们又对于金属二硫二胺配合物的配体进行了修饰。包括增加给电子基团、吸电子基团、不同共轭程度的取代基，其中增加取代基的吸电子能力和增加配体的共轭程度两种策略可以帮助催化体系更加有效地产生氢气。
　　在理论探究反应路径和对更优良的催化剂的探索工作外，从实验角度上去探究金属双二硫配合物的光物理性质。