随着社会飞速发展,环境问题和能源危机使人类对于可持续新能源的需求越来越大。因此,寻找可再生清洁能源对人类未来至关重要。氢能由于零污染和高热值的优势而被公认为理想的清洁替代能源。不同于常规一次能源可以直接从自然界开采获取,氢气需要进一步被加工合成。水电解析氢反应（Hydrogen evolution reaction,HER）是生产氢气最为可持续、清洁的方式之一。然而,大规模应用水电解技术面临的一个直接挑战是如何获得低成本、高效的析氢电催化剂。在各种析氢材料中,贵金属以适中的表面吸附能力和优异的催化活性成为了研究重点,但是其生产成本高,阻碍其规模化生产和广泛应用。尽管非贵金属材料来源丰富、开发低成本且稳定好,但其相较于贵金属而言本征活性更差。其中,类石墨烯的层状结构材料,如MoS2和MXenes等,因高比表面积和独特电子结构等特性在电催化领域的基础研究及相关应用中备受关注。基于上述研究背景,利用贵金属和层状结构材料构筑高效的析氢电催化剂具有重要的研究意义。一方面,通过选择合适的层状结构材料作为载体并调整优化载体微观结构和形貌进而暴露更多的活性位点,实现贵金属活性位点的高效利用,从而优化其HER电催化活性;另一方面,通过贵金属元素对层状结构材料的掺杂,调整其电子结构以提高层状结构材料的固有催化活性。因此,本文主要进行了基于贵金属和层状结构材料构筑高效的析氢电催化剂的研究,希望在降低析氢电催化剂成本的同时提高其电催化性能。具体工作如下:（1）氮掺杂Ti3C2Tx负载Pt纳米粒子电催化剂研究:利用二维层状结构的超薄Ti3C2Tx与质子化的三聚氰胺混合煅烧制备褶皱状的氮掺杂Ti3C2Tx纳米片（N-TC）;再通过PDDA诱导,采用室温还原法将铂纳米粒子（Pt NPs）负载在N-TC褶皱状载体上,最终形成褶皱状氮掺杂Ti3C2Tx负载Pt纳米粒子（Pt/N-TC）电催化材料。采用扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射仪（XRD）,X射线光电子能谱（XPS）,全自动比表面及孔隙度分析仪（BET）等材料研究方法分析Pt/N-TC的微观形貌和结构;采用线性扫描伏安法（LSV）,循环伏安法（CV）,电化学阻抗谱（EIS）等电化学测试手段来研究Pt/N-TC的析氢电催化性能。研究表明,Pt/N-TC在酸性溶液中性能优异,过电位(η10)为27.5m V,Tafel斜率为29.98 m V dec-1,且稳定性良好。Pt/N-TC的高效HER电催化性能归功于:（i）褶皱状的N-TC纳米片可以有效抑制原始Ti3C2Tx在实际应用中的堆叠并暴露更多的活性面积;（ii）Pt纳米颗粒的均匀分布;（iii）氮元素的掺杂提高了载体的导电性。（2）Ru掺杂MoS2@MoO2纳米棒析氢电催化剂研究:采用水热合成的一维MoO3纳米棒作为前驱体,通过室温化学反应将Ru Ox（OH）y负载于MoO3纳米棒上,从而合成中间体Ru Ox（OH）y-MoO3,最后通过高温硫化制备出Ru掺杂MoS2@MoO2（Ru-MoS2@MoO2）复合电催化剂。采用SEM、TEM、XRD、XPS等材料研究方法对Ru-MoS2@MoO2的微观形貌和晶体结构进行分析;用CV、LSV、EIS等电化学测试手段来研究Ru-MoS2@MoO2的电催化析氢性能。研究结果表明,Ru-MoS2@MoO2在碱性溶液中过电位(η10)仅为70.6 m V,在高过电位下,析氢电催化活性优于商业铂碳催化剂,并具有良好的电催化稳定性。Ru-MoS2@MoO2优异的析氢电催化性能主要是源于Ru掺杂、褶皱结构MoS2纳米片以及MoO2三者的协同作用。