当今世界面临着两个最为严峻的考验,一是环境污染,二是能源危机。环境和能源问题与世界各国的经济发展密切相关,清洁可再生能源的开发利用受到许多国家的重视。氢能是广受关注的清洁能源。催化水电解产氢最好的催化剂是贵金属Pt,Pt在自然界中存储量低,因而价格昂贵,由此也限制了水电解产氢产业的发展。研究开发储量丰富、低成本并且高效的非贵金属催化剂来代替Pt催化剂成为了能源科学领域的关注热点。本论文重点通过调控催化剂的形貌、掺杂杂原子以及引入界面等方式有效地提高了过渡金属硫化物的氢析出催化性能。本论文的主要研究内容如下：（1）用HCl预处理泡沫镍后,通过水热方法成功地合成了长在泡沫镍基底上的多级二硫化三镍纳米棒阵列（Ni3S₂/AT-Ni foam）。结果证明用HCl预处理泡沫镍对于合成理想的结构与形貌非常重要。合成的Ni3S₂/AT-Ni foam展现了极好的氢析出电催化活性与稳定性,在低的过电势200 mV的时候就达到了电流密度10mA cm^-2,比其它很多文献报道的非贵金属催化剂都要好。（2）第一次设计合成了P掺杂的CoS₂纳米片阵列作为高效的氢析出催化剂（CoS₂/P）,研究了阴离子掺杂对氢析出性能的影响。P掺杂会促进电荷转移并促进质子吸附,优化CoS₂的表面特性,从而使其成为更高效的氢析出催化剂。P掺杂的策略使得CoS₂的氢析出性能显著提高,起始电位低至25 mV,在低的过电势67 mV的时候就达到了电流密度10 mA cm^-2,甚至超过了CoP。（3）通过界面将二硫化钼（MoS₂）稳定性好的优点以及二硫化钴（CoS₂）催化活性高的优点成功地结合在一起,合成了高效的复合MoS₂@CoS₂氢析出催化剂。得到的同轴MoS₂@CoS₂氢析出性能较纯的MoS₂以及CoS₂有显著提高,起始电位仅为20 mV,在低的过电势69 mV的时候就达到了电流密度10 mAcm^-2。