不断增长的能源需求和全球环境恶化的紧迫性引起了人们对可持续能源系统的广泛关注。氢能作为一种零排放,高能量密度的可再生能源,被认为是满足未来能源需求的最有希望的候选能源。在各种工业制氢方法中,电解水制氢（HER）有着工艺技术成熟,氢气纯度高等优点,是制氢的一种理想途径。碱性HER可以避免对设施的腐蚀以及对产品造成的酸雾污染,近年来引起了人们的关注。然而,构造高活性的高稳定性的碱性HER催化剂仍然具有挑战性。实际上,铂基催化剂仍被认为是HER催化剂标杆,而高成本和稀有性极大地阻碍了其大规模的工业化应用。因此,开发廉价、稳定、高效,并能够应用于工业中的产氢电催化剂具有重大意义。过渡金属钨基材料得益于丰富的电子价态以及低廉的成本,在电催化析氢领域显示出了巨大的开发潜力。本论文通过掺杂、形貌控制和异质结的构筑等表界面调控手段,设计并合成了新型钨基多界面复合电催化剂,以求获得催化析氢活性高,过电位低且稳定性好的非贵金属催化剂,具体研究内容如下:1.通过简单的一步水热法在泡沫镍上生长均匀的3D花状WO3前驱体,随后再利用热挥发性尿素作为氮源和碳源对前驱体进行氮化和碳化得到了N-W2C/WC异质结阵列。实验结果表明通过调节退火温度能够很好的控制氧化钨的氮化和碳化程度,高温下碳化过程越充分,有利于WC相的形成,温度越低,则氮化过程越充分。在700℃下,WO3进行了一个不充分的氮化和碳化过程,形成了N-W2C/WC复合材料。这种独特的N-W2C/WC异质结构有着紧密的界面耦合,平衡的电子结构,在碱性介质中表现出优异的HER性能,在10 m A cm-2下的过电势仅为63 m V,Tafel斜率仅为73 m V dec-1。2.以钨酸钠为钨源,泡沫镍（NF）充当基底和镍源,通过一步水热反应得到了草酸镍和氧化钨的复合前驱体阵列（Ni W pre/NF）。然后,通过简单的氮化处理,得到了Ni3N和WNO的复合材料（Ni3N-WNO/NF）。Ni3N-WNO/NF催化剂表现出卓越的HER性能,在10 m A cm-2下的过电势仅为33 m V,Tafel斜率仅为75 m V dec-1。并且在碱性环境下具有良好的稳定性。进一步的实验结果与傅立叶变换红外光谱相结合,表明Ni3N和WNO相之间的协同作用以及较快的水离解动力学。其中,Ni3N主要充当水解离位点,而低结晶度WNO位点则充当氢吸附和解吸的作用。3.采用水热法在导电的碳布基底上生长均匀的氧化钨纳米线阵列（WO3/CC）,再通过气固碳化的方式将氧化钨阵列转化为碳化二钨阵列（W2C/CC）,最后再利用电沉积手段在W2C表面沉积非晶相Ni（OH）2层,得到复合材料W2C-Ni（OH）2/CC。W2C-Ni（OH）2/CC催化剂表现出优异的的HER性能,并且在碱性环境下具有很好的稳定性,在10 m A cm-2下的过电势仅为60 m V,Tafel斜率仅为55.9 m V dec-1。进一步实验结果表明Ni（OH）2的负载促进了复合材料在碱性环境中的水解离能力,调节了W2C的电子结构,同时还大大地提高了复合材料在碱性环境中的稳定性。