电催化材料在新型能源的转化与利用领域中起着至关重要的作用（收集和传输电子及催化反应体系的进行）。寻求高效、清洁、无污染以及制备工艺简单的电催化材料一直是能源领域的研究重点。铋基硫属化物作为一种主族元素化合物,具有物相简单,易于制备,原料价格低廉,储量丰富、绿色低毒等优势,而且在电催化领域的研究较少。本文立足于制备并研究铋基硫属化物的电催化活性,探索其在染料敏化太阳能电池和氧还原领域的潜在应用。研究内容及结果如下:1)采用简单的一步溶液低温成膜法,在FTO基底上制备了NiS纳米颗粒和BiOCl纳米片（表示为NiS/BiOCl）组成的复合电催化剂。得到的NiS/BiOCl薄膜可以在0.21Ω·cm²的极低电荷转移电阻下催化I₃^-的还原,该对电极在染料敏化太阳能电池中产生了7.88%的光电转换效率,高于在相同条件下Pt（7.35%）和低结晶NiS（7.64%）的光电转换效率。此外,NiS/BiOCl复合薄膜还可催化析氧反应（OER）,在电流密度为10 m A/cm²时,相对于标准氢电极的电极电位为1.61V,Tafel斜率为113mV/dec。我们的合成方案使得NiS/BiOCl薄膜成为染料敏化太阳能电池和其他清洁能源设备中具有成本效益和高效的电催化剂。2)通过水热法在FTO导电玻璃及石墨纸上原位生长了Bi₂S₃薄膜,通过溶剂热法制备了Bi₂Se₃薄膜。探索了不同基底、不同水热条件下制备的Bi₂S₃薄膜的微观形貌和电化学阻抗,通过调控制备参数,在电催化还原I₃^-时,将Bi₂S₃薄膜的电荷转移电阻降低到8.52Ω·cm²（文献报道>300Ω·cm²）;此外,对Bi₂Se₃薄膜的电化学性能以及染料敏化太阳能电池器件性能进行了研究,在电催化还原I₃^-时,Bi₂Se₃薄膜的电荷转移电阻为4.54Ω·cm²。最终,以Bi₂Se₃作为染料敏化太阳能电池对电极,获得了5.88%的光电转换效率。3)通过高温热解法制备了Ni₃Bi₂S₂/N-C复合材料。研究表明,Ni₃Bi₂S₂/N-C同时具备催化I₃^-还原及氧还原的能力。在电催化还原I₃^-时,其界面电荷转移电阻仅为0.55Ω·cm²,最终,作为染料敏化太阳能电池对电极,实现了6.41%的光电转换效率,高于相同条件下的Pt（6.14%）。其次,在0.1M氧饱和KOH溶液中催化氧还原反应时,其起始电位为0.91V,半波电位为0.81V,极限电流密度为5.9 mA/cm²（Pt/C起始电位为0.99V、半波电位为0.85V、极限电流密度为5.88m A/cm²）。由于Ni₃Bi₂S₂具有优异的导电性,Ni₃Bi₂S₂/N-C的Tafel斜率仅为47mV/dec,相比于商业化Pt/C（77mV/dec）表现出更优异的氧还原动力学特性。