氢能源作为一种新型的绿色能源,受到学术界和产业界的广泛关注。在氢能源技术中,氢能的产生、存储和利用是重要的三个方面,相关材料和技术的发展对推动氢能的利用至关重要。用单质金属基以及硅材料制氢是一种重要的制氢技术路线,其中硅材料的形貌与结构对产氢效率有重要影响。本学位论文以层状晶态硅材料为研究对象,通过化学刻蚀法制备层状晶态硅材料,并研究了所制备材料的产氢性能及其产氢机理。此外,还观察到层状晶态硅材料可能存在的储氢性能,并初步探讨了该材料可能的储氢机制。具体的研究内容如下:1、层状晶态硅材料的制备合成研究。以层状Ca Si₂为前驱体采用化学刻蚀法制备合成层状晶态硅材料。详细研究了化学刻蚀温度对层状硅材料物相结构、形貌、化学组成和光学带隙的影响。随着刻蚀温度从-45℃增加到0℃,所制备得到的层状硅材料的结晶度降低,即表面生产了非晶的硅氧化物。此外,随着刻蚀温度增加,层状晶体硅材料的表面Si-H含量减少。2、层状晶态硅材料的产氢性能研究。研究了不同刻蚀温度制备层状晶态硅材料的产氢性能,考察了产氢所用水的类型（去离子水、自来水）、水溶液的p H值、电导率、空穴牺牲剂类型以及系统反应温度对该材料产氢量的影响。其中-25℃刻蚀制备的层状晶态硅材料,在自来水体系中,体系温度为60℃时,产氢量最大,达到53930μmol g^-1。3、层状晶态硅材料的产氢机理研究。详细分析了层状晶态硅材料产氢前后的物相结构、表面化学成分、化学价态、光学特性等物理化学性质的变化,阐释了层状晶态硅材料的产氢机理。层状晶态硅材料的产氢过程包括三个途径,即该材料表面Si-H键断裂、Si-Si键的氧化（硅的水解）以及光催化分解水反应。4、层状晶态硅材料的储氢探索研究。在实验中循环改变产氢系统的温度,发现系统中的氢气含量随着温度改变周期性变化,观察到了层状晶态硅材料可能的储氢性能。在60℃和7℃的循环温度变换下,层状晶态硅材料的可能储氢含量可达到30000μmol g^-1,并认为材料自身的层状结构对H₂的吸附作用是其具有储氢能力的可能原因。