电解水制备氢气是绿色无污染的制备方法之一,在电解水析氢反应过程中,高效的催化剂是反应的关键。目前来讲,铂等贵金属催化剂具有良好的催化性能,但是其原料少且价格昂贵的特点,使得其不适用于工业化大规模生产。近年关于电解水催化剂的研究表明,纳米结构过渡金属硫化物不仅具有高效的催化性能,并且具有地球储量丰富、成本低廉的优点,使得其取代贵金属作为电解水析氢催化剂具有很大的前景。本课题选取过渡金属中的WS₂作为研究重点,着重研究WS₂纳米片对电解水催化性能的影响。主要研究成果如下:（1）采用改进的液相剥离法制备WS₂纳米片。在实验中以低沸点的IPA和水的混合溶剂（IPA:水=1:1）作为分散体系代替传统的高沸点溶剂体系,将WS₂原始粉末经过预处理、超声、离心等工艺剥离出高质量的WS₂纳米片。所获得的纳米片厚度仅为1.5 nm,尺寸可达1.2μm。此外,制备出的WS₂纳米片上出现的孔洞结构暴露了更多的活性位点。（2）本文剥离出的WS₂纳米片具有良好的电催化析氢性能,其过电位仅为65 mV,塔菲尔斜率为57mV/dec。WS₂纳米片电催化析氢性能随着剥离出的WS₂纳米片尺寸的增大而提高。（3）采用改进的液相剥离法制备出纳米结构的石墨烯,并且采用物理方法使其与WS₂纳米片进行复合,制备出复合材料,并研究不同的复合比例对催化性能的影响。纳米结构石墨烯的加入进一步提高了WS₂的相对比表面积,同时导电性得以大幅度提升,增大了电荷转移速度,使得其催化性能进一步提高过电位仅为42 mV。