据统计,建筑耗能在全球能源消耗总量中所占比例达30%,各国学者正在积极地将各种新型能源应用于建筑领域。其中,氢能源燃料电池在为建筑物供能的同时不产生任何污染物,这为绿色建筑的发展提供了选择。但是,安全高效地储存氢气是氢能源燃料电池在实际使应用时的技术瓶颈。氢化镁（MgH₂）具有体积和质量储氢容量高（110 g/L,7.6 wt%）、成品低廉、可逆性好等优点,是一种非常具有发展前景的储氢材料。然而,MgH₂存在操作过高、吸放氢速率较慢等问题,严重限制了其在氢能建筑领域的应用。为解决这类问题,本文通过催化掺杂的改性方式,对MgH₂的储氢性能进行了改性研究,并详细分析了其中的作用机理。（1）利用湿化学球磨技术制备得到了二维片层状纳米Fe单质,并探究了其添加对MgH₂储氢性能的改性效果。实验表明,MgH₂掺杂5 wt%Fe纳米片后,可在300oC下10 min内放出5.44 wt%H₂,完全放氢后的复合体系可在32 bar氢压和200oC下10min内吸收6 wt%H₂。进一步研究发现,Fe纳米片在一次吸放氢循环后分解为众多Fe纳米粒子,提供了更多的活性位点和扩散通道,从而加快了后续反应的动力学性能。（2）同样运用湿化学球磨技术合成了对MgH₂放氢反应具有协同效应的金属间化学物Fe Co合金纳米片。测试结果显示,MgH₂经5 wt%Fe Co纳米合金催化改性后,放氢温度可降低至200～320oC,这种动力学性能的改善可归因于复合体系反应能垒的降低,其放氢反应的表观活化能为65.3±4.7 k J/mol。微观结构表征分析发现,均匀覆盖在MgH₂表面的Fe Co合金纳米片在吸放氢过程中稳定存在,且对氢气分子的分解与重组具有促进作用。（3）采用水热碳化法在还原氧化石墨烯表面负载Fe Ni合金（Fe Ni/r GO）,并将其作为催化剂,以进一步提高MgH₂的储氢性能。由实验结果可知,MgH₂与5 wt%Fe Ni/r GO球磨后组成的复合体系在50次循环后的储氢容量仍为6.9 wt%,保留率达100%。由微观分析得知,原位生成的Mg₂Ni/Mg₂Ni H₄和Fe之间的协同催化机制有助于加快氢在Mg/MgH₂界面上的解离与扩散,r GO可固定催化剂并防止Mg/MgH₂颗粒的团聚与生长,从而保持复合体系的循环稳定性。此三种纳米Fe基催化剂一步步地提高了MgH₂的吸放氢动力学性能,循环稳定性能也逐步加强。且本文的研究可为储氢或其他能源相关领域催化剂的设计提供参考。