层状过渡金属硫族化合物（MoS2、WS2等）是最早被广泛研究的非贵金属析氢催化剂之一,因其边缘被预测具有与铂相当的析氢活性而备受关注。但是,这类层状材料导电性差,层间电荷转移慢,边缘活性位点数目少。尤其是将水解离成活性氢的决速步能垒高,与-OH结合能力强,导致这类材料在碱性环境析氢活性差、稳定性差。基于此,本论文通过设计和合成层状材料多孔异质结催化剂,系统研究了层状材料在不同p H值电解液中的析氢活性及其稳定性,阐述了相应的催化析氢机理。主要研究内容如下:1.Se-MoS2/Co Se2异质结催化剂:通过在高导电的Co Se2纳米线阵列上原位生长Se-MoS2纳米颗粒,构筑了纳米异质结Se-MoS2/Co Se2,充分暴露了层状Se-MoS2颗粒的边缘活性位点,改善了边缘活性位点与导电基底间的接触电阻和电荷转移效率,大幅提升了MoS2基层状材料催化剂在碱性介质中的析氢活性。在1M KOH中,该催化剂分别需30和93 m V的过电位就能稳定输出10和100m A/cm2。此外,该催化剂在酸性（0.5M H2SO4）和中性（1M PBS）电解液中只需要84和95 mV就能稳定输出10 m A/cm2。这些信息表明该异质结催化剂在不同酸碱度电解液中都具有优良的析氢活性,展现出优异的p H普适性。通过分析其催化机理,我们认为其优异的性能来源于该异质结活性组分的协同催化增强机制,例如丰富的边缘活性位点Se-MoS2颗粒与基底之间的强化学键作用以及硒原子掺杂等。2.Se-MoS2/Co0.2Ni0.8Se2异质结催化剂:通过调控基底镍、钴元素组分,原位构筑了基于层状Se-MoS2纳米颗粒与Co0.2Ni0.8Se2纳米线阵列的异质结Se-MoS2/Co0.2Ni0.8Se2,大幅增加了层状材料的边缘活性位数目,使得边缘活性位高密度排列,优化了导电基底与表面催化剂之间的界面相互作用,进而制备出宽p H广适、高活性且稳定的析氢反应催化剂。该异质结催化剂展现出优异的p H普适特性,在碱性、中性、酸性电解液中分别只需要30、93和94 mV就能稳定输出10 mA/cm2的电流密度。3.N-WS2/Co3N双功能催化剂:通过在Co3N多孔基底上原位合成了基于氮掺杂WS2纳米颗粒的异质结催化剂N-WS2/Co3N,实现了层状材料N-WS2的边缘结构高定向排列以及边缘活性位的充分暴露,加快了界面电荷转移,进而大幅提升了层状N-WS2催化剂在碱性介质中的析氢活性（10 m A/cm2只需67 m V）。特别地,该催化剂也具有优异的有机分子尿素氧化催化活性,只需1.378和1.41 V就能稳定输出100和500 mA/cm2,这为开发层状材料催化剂在尿素电解制氢和燃料电池方面的应用提供了新思路。