传统能源结构带来的环境污染和能源危机已对人类产生一定的负面影响,氢能作为一种新型能源正在蓬勃发展,电解水制氢因其高效、清洁、易操作的特点受到了广泛关注,因此开发一种成本低、效率高的电催化剂迫在眉睫。在众多非贵金属电催化剂中,金属硒化物因其独特的电子结构,展现出优异的电催化分解水性能。本课题以普鲁士蓝类似物（PBA）为前驱体,分别用水热法和固相烧结法合成了一系列组成不同的过渡金属硒化物,然后研究了其在1.0 mol/L KOH溶液中的电解水析氢和析氧性能。通过水热法对PBA进行硒化,对其形貌和组成进行表征,结果表明Co-Co PBA与Ni-Co PBA硒化后分别形成纯相CoSe中空纳米立方体和NiSe实心纳米球,Zn-Co PBA、Fe-Co PBA、Co-Fe PBA形成的是两相并存的纳米颗粒。对纯相CoSe和NiSe的形成过程进行研究,在水热条件下,Se^2-与PBA中的[Co（CN）₆]^3-发生离子交换反应生成MSe,交换过程中,由于Co²⁺、Ni²⁺与Se^2-半径差异的大小不同,导致离子向内和向外扩散速率的不同,因此形成了CoSe中空结构和NiSe实心纳米球。在1.0 mol/L KOH溶液中,当电流密度为10 mA/cm²时,CoSe和NiSe的HER过电位分别为315 mV和372 mV,相应的Tafel斜率为171 mV/dec和183 mV/dec,OER过电位分别为337 mV和356 mV,相应的Tafel斜率分别为56 mV/dec和60mV/dec,其他几种硒化物的过电位均大于CoSe和NiSe。为了更好地调控形貌和组成,对PBA进行煅烧硒化,合成了一系列过渡金属硒化物(CoSe₂、Ni_0.6Co_0.4Se₂、CoSe₂/ZnSe、Fe_0.6Co_0.4Se₂、Fe_0.4Co_0.6Se₂),它们较好地保持了前驱体的形貌。然后研究了其在1 mol/L KOH溶液中的OER性能,当电流密度为10 mA/cm²时过电位分别为355、327、351、334和300 mV。与通过固相烧结法得到的金属氧化物(Co₃O₄、Co₃O₄/NiO、Co₃O₄/ZnO、Fe_1.8Co_1.2O₄、Fe_1.2Co_1.8O₄)相比,硒化物的OER性能明显好于氧化物。其中性能最好的是Fe_0.4Co_0.6Se₂,可以与商业化IrO₂相媲美,并且具有较好的稳定性,这是由于掺Fe后金属之间的协同作用调整了电子结构,有利于OER反应进行。