社会人口的不断增长和人们生活水准的日益提高,相伴而来的是对能源的旺盛需求。当前,大部分的能源供给形式都是以化石能源为主,例如,石油,煤和天燃气等。然而,化石燃料的大规模使用也导致了日益严重的环境问题。氢气作为一种清洁无污染的可持续能源,正受到社会的广泛关注。氢气不但可以直接作为能源载体,还可以通过燃料电池等转化成电能等其他能源利用形式。并且在整个利用过程中,具有高效率、零污染等优点。电解水是获得高纯氢最有效的一种方式。但是,目前高效、稳定、廉价的析氢催化剂的缺乏,成为制约氢气大规模应用的关键因素。由于MoS2具有接近于Pt等贵金属催化剂的吸附氢自由能,引起了科研人员的广泛重视。但是,MoS2作为一种半导体材料,其导电性差,并且MoS2的层与层之间存在范德华力的相互作用,容易造成层与层之间的相互堆积阻碍了 MoS2活性位点的暴露。这些因素都大大的影响了 MoS2作为析氢催化剂的应用。石墨烯的作为一种新兴材料,具有柔韧性好、比表面积大、可塑性强和良好的导电性等优点。石墨烯的应用,不但为MoS2提供的良好的负载基底,一定程度上抑制了 MoS2纳米片层之间的堆积,暴露了更多的活性位点,而且作为一种良好的电子传输载体增加了 MoS2的导电性。此外,B、N、P和S等杂原子的掺杂,可以改变石墨烯的电子结构增加石墨烯的电荷迁移率同时引入能带产生催化活性位。而过渡金属(Ni,Co,Fe,Cu)等掺杂到MoS2的晶格中,可以进一步提高MoS2的电催化活性。本论文在MoS2/石墨烯复合材料的基础上,通过Ni掺杂MoS2或者B掺杂石墨烯等手段,制备掺杂MoS2/石墨烯复合物,进一步提高MoS2/石墨烯复合材料的电催化析氢性能,并对材料进行实验表征和电催化析氢性能测试。论文主要的研究方法、步骤和结果如下:(1)Ni掺杂MoS2/石墨烯复合材料(Ni-MoS2/G):以Ni(CH3COOH)2·4H2O作为镍源,在氧化石墨烯的存在下,通过一步水热法制备Ni-MoS2/G。并同时探究了不同含量的Ni(CH3COOH)2·4H2O的引入对MoS2/G电催化析氢性能的影响。实验结果表明,Ni掺杂形成了 NiMoS结构,同时镍的引入改变了复合材料的形貌,有效的改变了复合材料的电催化析氢活性。当水热反应体系中引入0.075 mmol的Ni(CH3COOH)2·4H2O时,所制得的复合材料(Ni0.05-MoS2/G)的起始电位为 165mV,Tafel 斜率为 50.8mV/dec,并且经过 1000循环后其电催化析氢性能也没有显著的衰减,显示出良好的电催化析氢性能。(2)以H3BO3作为硼源采用一步水热法合成MoS2/B掺杂石墨烯(MoS2/BRGO)复合材料。由于B掺杂石墨烯改变了石墨烯表面的电子结构,引入电子空穴,增加了石墨烯的电导率同时在石墨烯内引入了一个能带,在石墨烯表面产生电催化活性位。在MoS2纳米片和B掺杂石墨烯协同作用下,该复合材料显示出优异的电催化析氢性能。尤其当水热反应体系中引入2.0 mmol的H3BO3时,所得到的复合材料(MoS2/BRGO-2)在0.5MH2SO4电解液中,所测得的起始电位为130mV,Tafel斜率为46.3mV/dec,并且在过电势η=150mV的情况下,其电荷转移电阻(Rct)仅为87Ω,表现出更快的HER反应动力学。