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能源危机和环境污染问题严重制约了社会的发展。研究开发新型可再生能源已成为能源领域的关键问题。氢能,具有能量密度高、储量丰富、可再生、无污染等优点,被认为是最有希望取代化石燃料的新能源之一。与传统的制氢技术相比,电解水制氢产量大且能耗低,是实现可持续发展的有效途径之一。由于Pt等贵金属催化剂稀缺且成本较高的问题,开发高效稳定的非贵金属催化剂至关重要。MoS2和MoP具有储量丰富,催化性能高,稳定性高等特性,在电化学领域被越来越多的人重视。然而,MoS2属半导体,导电性较差且在制备过程中易堆积,限制了其活性位点数和在电催化析氢反应(HER)过程中的电子传递速率;MoP作为制氢催化剂也主要存在活性位不足和导电性差的问题。本论文通过制备掺氮石墨烯负载纳米二硫化钼(MoS2/NGO)、芦荟衍生网状碳负载纳米磷化钼(MoP/CAJ)和掺氮聚合物PPy衍生碳负载纳米磷化钼(MoP/NPC)来改善MoS2和MoP活性位不足和导电性差的问题。电催化制氢性能测试结果表明,上述制备的MoS2和MoP基催化剂具有较高的活性和稳定性。主要研究内容和结果如下:(1)以氧化石墨烯、十二钼磷酸和硫脲作为原料,通过一步水热法在掺氮石墨烯上原位生长超薄MoS2纳米片。并通过反应体系pH值的调节调控了材料的结构。降低反应体系的pH值,可以引入更多的缺陷,扩大MoS2的层间距。在低pH值条件下制备的MoS2/NGO复合材料的催化活性优于在高pH值条件下制备的。研究表明,MoS2/NGO-pH1.5在电流密度为10 mA·cm-2时,过电位为81 mV,Tafel斜率为60 mV·dec-1,并在碱性电解质中具有良好的稳定性。(2)以芦荟汁为碳前驱体,经冷冻干燥和预碳化处理后负载钼基化合物,合成三维网状结构的MoP/CAJ复合材料。在酸性和碱性电解质条件下对材料进行电化学活性和稳定性的测试,结果表明:MoP/CAJ-2复合材料在0.5 M H2SO4和1 M KOH溶液中均表现出优良的电催化制氢性能,具有较低的过电位(73 mV和211 mV(η10)),极小的Tafel斜率(58 mV·dec-1和79 mV·dec-1)。(3)通过氧化聚合法制备了聚吡咯(PPy)气凝胶,采用高温固相法制得MoP/氮磷共掺碳多孔复合材料。材料继承了聚合物前驱体的多孔性,并实现了高均匀性的掺杂,从而提高了电极材料的导电能力和传质能力,提高了材料的电化学HER性能。纳米MoP有效锚固在碳材料,提高了材料的稳定性。研究表明,MoP/NPC-2复合材料在0.5 M H2SO4和1 M KOH溶液中均表现出优良的电催化制氢性能,具有较低的过电位(89 mV和172 mV(η10)),极小的Tafel斜率(68mV·dec-1和66 mV·dec-1)。