当前的一次能源消耗来自不可再生的化石燃料（例如煤、石油和天然气）,导致世界污染增加,从而导致人类健康恶化。因此,为了提供无碳能源安全,可再生能源将在未来的能源中占有很大的份额。已经有一些可持续能源的例子在使用,氢能就是这样一个清洁且可持续的能源载体,因为它单位质量的能量密度高,燃烧排出的产物只有水,这使得氢能成为替代化石燃料最有前途的清洁能源之一。虽然电解水制氢工艺也是一个很理想的制氢方式,但实际应用中电解水制氢的关键阻碍是由于高过电位导致析氢反应（HER）动力学缓慢,因此开发适宜的催化剂来加快析氢速率和降低过电位就显得尤为重要。铂及其合金是目前效率最高的HER电催化剂,但其成本高、丰度低,极大地限制了它们的广泛应用。因此,寻找价格低廉、地球资源丰富、催化活性高、耐久性好的电催化剂已成为当务之急。过渡金属硫属化合物,因其生产成本相对低廉和较好的电解水特性而引起了人们的普遍重视。硫属化合物中,与硫化物和硒化物比较,碲化物中显示出了更多的金属特征,有助于电催化中的电子传递和电荷转移。还因为碲元素的电负性较小,更利于电解水析氢反应时H原子的脱附。目前,改性手段改性催化剂主要的目的有提高活性位点本征活性、增加导电性以和活性位点数量等。本论文制备了Sb2Te3作为电解水析氢的催化剂,接着通过离子辐照制造缺陷、辐照掺杂和辐照缺陷介导制备异质结等改性手段去调控电催化性能,然后对三种改性手段调控电催化性能的原因进行了研究,具体内容如下:1.Fe10+辐照调控Sb2Te3的缺陷提升HER性能。与原始的Sb2Te3相比,经Fe10+辐照后的Sb2Te3在酸性溶液中的析氢反应性能有显著提高(η10:503 m V→415 m V)。通过高分辨率透射电镜图像分析,发现Fe10+辐照后Sb2Te3表面出现了各种缺陷。缺陷的产生不仅增加了活性位点,而且提高了材料的导电性。值得注意的是,Fe10+辐照改变了Sb2Te3材料表面的亲水性,加速了氢气泡的解吸,可以及时暴露活性位点,减少大气泡解吸对材料造成的损伤。2.N+辐照调控Sb2Te3表面缺陷及掺杂用于电催化析氢。通过N+辐照在Sb2Te3上引入大量缺陷,实现了高密度的活性位点,引入缺陷的同时还掺入了N,N掺杂改变了与N相邻活性原子的电子结构,调节了反应位点的内在活性,辐照的样品表现出更高的HER性能。在酸性介质中,N2e16-Sb2Te3/Ti具有良好的HER催化活性,电流密度为10 m A cm-2时,过电位是358 m V,Tafel斜率是47 m V dec-1,并且,该材料具有良好的稳定性。3.He2+辐照辅助构建Ag2S/辐照的Sb2Te3异质结构提高电催化析氢性能。He2+辐照调控Sb2Te3的缺陷,然后通过连续离子层吸附反应构筑缺陷介导的Ag2S/辐照的Sb2Te3异质结提升HER性能。该结构不仅增加了电化学活性表面积,减小了电荷转移电阻,而且改善了材料表面的亲水性,表现出良好的HER活性。利用离子辐照调控材料的表面缺陷,进而调节异质结生长,达到调控材料性能的目的。