随着环境污染和能源枯竭问题的日益严重,开发绿色可持续的能源迫在眉睫。电解水是一种有效的制氢方法,但是制氢效率强烈依赖于电催化剂,目前Pt、Ir、Ru等贵金属催化剂具有最佳的催化性能,但是由于资源的稀缺性限制了大规模应用。所以开发一种廉价、高活性和稳定的非金属催化剂变得十分必要。镍基硫化物因具有很好的催化活性,且储量丰富,价格低廉,是贵金属催化剂良好的替代品。但是制备方法复杂、活性位点不足和本征活性低等问题制约其进一步应用,本论文针对3D Ni3S2的制备方法及掺杂和复合对3D Ni3S2电子结构和本征活性的改善进行了详细研究,使得3D Ni3S2析氢（HER）、析氧（OER）和全水解催化活性得到较高的提升。具体研究内容如下:（1）提出了一种新颖的混合升温硫化法,利用巯基乙醇作为硫源,三乙二醇作为保护溶剂,泡沫镍为镍源,实现了3D Ni3S2催化剂的一步原位制备。通过对该方法制备的3D Ni3S2的HER催化活性进行测试分析,发现明显优于传统水热和CVD法制备的3D Ni3S2,在电流密度为-10 m A/cm2时的HER过电势为135 m V。（2）采用简单的滴涂法一步合成了N掺杂C包覆的3DNi3S2催化剂,系统研究了掺杂后的Ni3S2催化剂物相、形貌、化学组成和催化活性。研究发现,N的引入改善了材料本征催化活性,在-10 m A/cm2的电流密度下,HER过电势降到105 m V;在100 m A/cm2的电流密度下,OER过电势为310 m V;在1.57 V的全水解电势下能够产生10 m A的电流。将C引入N掺杂的Ni3S2后显著改善了催化剂的稳定性,经140 h的全水解过程电流密度几乎没有衰减。（3）利用混合升温硫化法制备出了3D（Ni,Fe）3S2超薄纳米片,这种纳米片状结构将有利于样品的活性面积的增加。通过对Fe引入后的3D Ni3S2化学组成、价态和催化活性进行分析,发现Fe的引入改善了Ni3S2的电子结构,使得催化剂的OER活性得到改善,在100 m A/cm2的电流密度时,OER过电势由原来的370 m V降到302m V,塔菲尔斜率仅为54 m V/dec。（4）在（Ni,Fe）3S2的表面利用电沉积的手段复合了一层无定形（Ni,Fe）-OH,研究发现无定形的（Ni,Fe）-OH有效的改善了3D（Ni,Fe）3S2的HER活性并且降低全水解电压,由于（Ni,Fe）-OH的引入,使得（Ni,Fe）3S2的水解离变得简单,其次这种异质结构带来新的界面,增加了催化剂的活性面积,最终该样品表现出优异的催化性能,在-10 m A/cm2的电流密度时,HER过电势降为67 m V,全水解电压仅需1.52 V。