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当今社会,能源危机和环境污染问题日益严峻,寻找一种可再生的清洁能源迫在眉睫。清洁无污染、高能量密度的氢气被认为是人类未来能源的理想载体。电催化裂解水是一种有效、可持续发展的制氢技术。目前,最高效的电产氢催化剂仍然是贵金属铂（Pt）,但其资源稀缺、价格昂贵,严重制约了铂基电催化制氢技术的大规模应用。因此,寻找一种廉价、资源丰富、可代替铂的高活性催化剂是电催化制氢领域发展的关键。以二硫化钼（MoS2）为代表的层状过渡金属硫化物,资源丰富、价格低廉,且具有高催化活性的边缘位点,被认为是一类非常有前景的析氢催化剂。纳米薄片状的MoS2能择优暴露边缘活性位点,但配位充分的基平面并没有催化活性,且1MoS2本征电导性较差,严重制约了其电催化氢气演化反应（HER）活性。此外,纳米片易团聚、难组装等问题也对纳米片基催化电极的构建提出了挑战。本论文基于化学气相沉积（CVD）和水热两种合成方案,利用柔性导电的炭纤维布（CFC）为衬底装载MoS2纳米片阵列,并结合微结构调控和表面修饰工程,设计出高效、稳定、可量产的MoS2基三维多孔电催化HER电极。具体为以下几种:1.分别利用水热法和CVD法在CFC衬底上制备出垂直站立的MoS2纳米片阵列,比较了它们的微结构特征和电催化活性,分析建立了微结构与电催化活性的关联。CVD制备的样品,纳米片排列规则,结晶度高,导电性相对较好,但是因为极其有限的活性位点数量,仍然表现出非常低的催化活性。水热法制备的样品,纳米片结晶度较差,基面存在大量缺陷,这些缺陷能够补充活性位点,但引起电导率的急剧下降,也表现出低水平的催化活性。这些对催化活性瓶颈的微结构根源分析,为提升MoS2纳米片基催化剂HER活性提供了科学指导。2.利用光辅助的电沉积法在MoS2纳米片表面可控修饰铂（Pt）纳米颗粒,在CFC衬底上组装制得三维MoS2@Pt复合电极,其在酸性环境中展现出相当于商用Pt薄片的电催化活性。优化的复合电极表现出低至70 mV的过电势,36 mV dec-1的塔菲尔斜率,和较大的交换电流(0.43 mAcm-2)。结果显示:装载的Pt颗粒能够激活MoS2本征惰性的基平面,形成两类活性位点和三个电子传输通道整合的平台。装载的铂颗粒既作为附加的面内活性位点,又能作为电子缓冲节点形成高电导网络,驾驭电子快速地进入Pt或MoS2的边界位点进行质子还原反应,同时部分结晶的半导体型MoS2还能够注入光生电子,进一步整合提高电极的HER性能。这个工作通过表面修饰工艺开发了 MoS2纳米片基平面的催化活性,为提升MoS2基电催化剂HER活性提供了深刻理解。