近年来,电化学析氢作为新能源开发领域最具潜力的方式之一,引起了世界范围内研究者的广泛关注。然而,贵金属Pt作为传统的析氢反应催化剂,因其资源匮乏、价格昂贵,使得规模化制氢技术受到了制约。因此,寻求高效廉价的新型催化剂替代金属Pt成为当前析氢催化领域一个重要研究课题。最近大量实验研究表明,二维过渡金属硫族化合物,由于其独特的层状结构和优异的物理化学性质,有望替代金属Pt,成为理想的析氢催化材料。本论文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,着重研究了单层2H相MoX₂（X=S,Se）不同位点的析氢性能与微观结构之间的关系,揭示了高温热稳定性、Se:S成分配比及应变对此类材料析氢性能的影响规律,具体研究内容归纳如下:首先,针对单层2H相MoS₂、MoSe₂纳米材料,我们系统的计算了表面及两种边缘（Mo边缘、Se边缘）不同活性位点氢吸附吉布斯自由能（?G）,分别得到两种吸附模型?G最接近于0 eV的吸附位点及相应的氢吸附率。通过差分电荷密度和电负性理论,分析了边缘（Mo原子边缘、Se原子边缘）优化后电荷的转移及成键特性,进一步解释了不同吸附位点及吸附比率呈现的结构与能量变化趋势。另外,基于分子动力学模拟,探究了高温热运动对吸附于边缘的氢原子稳定性的影响趋势,并且确定了氢原子稳定吸附在不同模型边缘位点上的临界温度为800 K。然后,以MoS₂材料Mo边缘位点为基准,我们研究了不同成分配比的Se原子替代S（Se:S=1:3–1:31）对体系结构稳定性以及析氢性能的影响规律,系统比较了[Mo(S_1-xSe_x)₂]材料不同的活性位点、氢吸附率以及成分配比的析氢性能,得出在Se、S成分配比为1:3的MoS_0.25Se_0.75结构（&4位点）上氢吸附率100%时,析氢性能最佳。并且当Se、S成分配比为1:31时,?G值较为稳定,即降低了氢吸附率对其氢催化性能的影响。最后,基于MoS₂、MoSe₂及最佳成分配比(MoS_0.75Se_0.25)的三种结构,我们研究了单向压缩和拉伸应变（-13–13%）对体系结构和析氢性能的影响,得出拉伸和压缩应变对不同材料析氢性能的影响规律。该理论研究能够加深对单层2H相MoX₂及相关材料在电化学析氢反应中氢催化机理的理解,为实验中通过结构、成分、应变等调控方式设计廉价高效的析氢催化剂提供理论参考。