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能源短缺和环境污染问题是21世纪以来人类社会发展所面临的两大难题。氢能已被认为是最有前途的新型洁净能源。与传统技术相比，电解水制氢是一种可持续的大规模制氢技术，目前电解水制氢性能最好的是Pt基催化剂，但其储量有限，价格比较昂贵，不利于大规模应用。寻找廉价、耐用，性能可与Pt基贵金属相媲美的催化剂是实现大规模电解水制氢的关键。本论文制备了多种Mo基和Co基复合电催化剂并对其催化性能进行了研究。其中，前三个工作分别采用一维、二维、三维碳材料作导电载体。第四和第五个工作主要利用有催化性能的CoSe2/DETA纳米带作载体。主要内容如下: 1.使用简单的静电纺丝法结合后续热处理技术制备了一种新型的，缺陷、S丰富的，极薄的MoS2从N掺杂碳纳米纤维里长出来的复合材料（MoS2/NCNFs）。该复合材料展现出较好的电催化析氢性能，主要归因于以下几个方面:(1)氮掺杂增加了材料的导电性;(2)MoS2纳米片具有超薄、多缺陷、S丰富的特点，可以提供更多的催化活性位点;(3)MoS2纳米片嵌入碳纤维中，不仅能够增加复合材料的稳定性，还可以将更多的活性位点暴露出来。 2.使用简单的水热法将CoS2纳米粒子负载到双层的MoS2/RGO复合材料上制备了一种新型的三层蛋糕状复合材料（CoS2@MoS2/RGO）。该材料展现出较好的电催化析氢活性。其中，石墨烯作为基底不仅增加了材料的导电性，还能控制MoS2的生长，使其达到层状高分散的特点，从而为CoS2的生长提供平台，使CoS2纳米粒子的粒径更小，分散性更好，从而暴露出更多的活性位点。这种独特的结构还具有较好的稳定性。最后通过DFT计算表明CoS2的加入降低了反应能垒，使复合材料的氢吸附自由能降低，接近于0。 3.使用一步溶剂热法在三维碳纤维布(CFC)上生长了P掺杂的钴钼双金属硒化物(P-Co0.4Mo0.6Se2/CFC)。该催化剂展现出较好的析氢性能，这主要归因于以下几个方面:第一，CFC具有高导电性及柔韧性，作为自组装的3D基底，避免使用催化剂粘合剂，能增加材料的导电性;第二，网状结构的P-Co0.4Mo0.6Se2纳米片不仅增加了材料的导电性，还增加了稳定性;第三，少量的P掺杂对HER活性也有一定的提高作用;第四，钴钼双金属化合物能结合各自的优点，强强联合，共同提高析氢催化活性。 4.通过简单的水热法制备了一种高效的电催化析氢复合材料CoS2/CoSe2。该复合物展现出较好的析氢性能。其中CoSe2纳米带与普通的导电基底材料不同，不仅具有良好的导电性，还具有较好的电催化活性。另外，CoSe2/DETA纳米带表面丰富的氨基基团，为CoS2纳米粒子提供了丰富的成核位点，不仅增加了CoS2纳米粒子的分散度，还有利于降低CoS2的粒径，从而暴露出更多的活性位点。CoSe2/DETA纳米带和CoS2纳米粒子之间较强的协同作用还增加了复合材料的稳定性。 5.CoSe2/DETA纳米带不仅在酸性条件下具有较高的导电性和良好的电催化活性，在碱性溶液中也具有较好的电催化活性和稳定性。继续使用CoSe2/DETA纳米带做载体，室温条件下，通过简单的化学合成制备了无定形Co2B长在CoSe2/DETA纳米带上的复合催化剂Co2B/CoSe2，其在碱性介质中表现出高效的OER和HER电催化活性。更重要的是，Co2B/CoSe2作为全水电解催化剂时，在10mAcm-2的电流密度处，施加电位仅为1.73V，并且表现出较好的稳定性。