随着社会的发展,人类对能源的需求越来越大,而化石能源是不可再生的,因此我们急切需要开发可再生资源。氢气作为一种高密度零污染的燃料成为了可.再生能源的潜在候选。目前,氢气主要是通过蒸发天然气得到的,所以当前的产氢必然伴随着大量的温室气体的排放。电化学产氢是电解水直接得到氢气,不会产生任何有害气体,是一种环境友好的产氢方法。通常的电催化产氢使用价格昂贵且储量少的贵金属Pt作为催化剂降低反应的过电位,因此迫切需要开发价格低廉的新型非铂基催化剂。其中,纳米结构的铁基化合物作为价格低廉的非铂基催化剂的代表,在电催化领域得到了广泛的关注。本篇论文以铁基化合物作为研究对象,通过溶胶凝胶,液相合成,电沉积等方法制备出了铁的氮(硫,磷)化合物,并通过调控各成分所占的比例进一步优化其电催化产氢性能。主要的研究内容如下:(1)使用一种合成条件温和的溶胶凝胶的方法将氧化铁纳米粒子均匀附着在氧化石墨的表面,然后在NH3气氛下锻烧得到氮化铁纳米粒子/氮掺杂石墨烯复合结构。通过调控反应物的比例来改变氮化铁纳米粒子与氮掺杂石墨烯的质量比以优化其电催化性能。高效的性能归因于复合结构具有的特性,纳米结构的氮化铁活性位点较多,氮掺杂氧化石墨烯导电性强,两者的结合使得催化剂整体的性能有了大幅度提高。在电流密度为10 mAcm-2时其过电位为94 mV,并且催化活性可以持续至少10小时。(2)采用液相合成的方法,以四水合二氯化亚铁作为铁源,硫代硫酸钠做为硫源在无水无氧的条件下合成二硫化亚铁,并使其附着在氧化石墨烯上,得到二硫化铁/氧化石墨烯复合材料。并通过改变硫化铁与氧化石墨烯的比例进一步的优化了催化剂性能。采用循环伏安和电化学阻抗系统研究了复合材料的电化学活性和界面电子传输特性。(3)将四水合二氯化亚铁,次磷酸钠和乙酸钠组成的混合溶液进行电沉积,在钛片上形成铁磷混合物,通过调节钛片浸入溶液的面积来调节生长的铁磷混合物面积。最终得到了一种高效的制备方法简单的催化剂,在电流密度为10 mAcm-2时其过电位为192mV,塔菲尔斜率的值为69mVdecade-1,并且催化活性可以持续至少10小时。