氢能是新能源系统的主要组成部分,更是新能源系统与绿色交通系统的重要连接枢纽,所以受到了各国政府的高度重视,而且氢能经济作为一种在未来很有可能替代石化经济的一种新的能源体系,也有着非常好的应用前景。氢能经济主要包括制氢、储存、运输、利用等四个方面,首先第一步就是如何高效清洁地制氢,显然此时电解水制氢便成了一种非常有效地方式。虽然铂由于其出色的活性和高电流密度仍然是电解槽中所使用的电催化剂的首选,但铂的高成本和稀缺性却成了电解槽发展的瓶颈问题,因此,在保证电催化剂性能的前提下,减少铂的用量或开发非铂化HER催化剂成了当务之急。2D过渡金属氧化物具有很大的比表面积、原子级别的厚度以及丰富的悬空键等特点,这为2D过渡金属氧化物具备出色的催化、光伏和电化学性能提供了条件。基于此,本文将贵金属Ru掺杂到2D过渡金属氧化物纳米片中,通过改变还原温度、还原时间、氢气氮气比例、Ru含量等一系列合成条件,最终制备出了不同的催化剂材料,并对其进行了物理表征及电化学性能测试。主要工作如下:1、Ru-WOX（0<x<3）析氢催化剂的制备以及研究首先通过简单可控的水热法合成WO3粉末,之后将WO3粉末、Ru Cl3溶液、H2O按照一定的比例进行混合,经搅拌24h、烘箱烘干、管式炉氢气还原等一系列处理之后,成功制备出不同比例的Ru-WOX（0<x<3）催化剂材料。对所得样品进行XRD、SEM、TEM、XPS等物理表征以及HER电化学测试,对在不同条件下获得的催化剂组成成分、形貌特征、HER性能进行了深入的考察、对比、评价,从而得出当Ru的含量为3%、还原时间为2h、还原温度为550℃、H2:N2=1:4时,所制备的催化剂材料为WO2.9为W的混合物,此催化剂材料在电流密度为10 mA cm-2时,仅需要10 mV的过电位,相同贵金属含量时,较Pt/C的HER过电位正移了59 mV。电化学测试显示,此催化剂电化学表面积最大、交换电流密度最大、塔菲尔斜率最小且电荷转移电阻最低。这主要得益于高温W基氧化物的晶型转变,这对催化剂的析氢活性至关重要,其中金属Ru含量、退火温度、时间是控制晶型转换的主要因素。2、Ru-TiO2析氢催化剂的制备以及研究为了进一步探讨贵金属Ru对其它过渡金属氧化物的HER性能的影响,又利用p123、乙醇、异丙醇肽、浓盐酸、乙二醇等物质,经马弗炉水热、管式炉氢气还原等处理方式得到Ru-TiO2催化剂材料。之后对在不同条件下获得的催化剂组成成分、形貌特征、HER性能进行了深入的考察、对比、评价,得出Ru-TiO2-900℃的HER活性最好。当电流密度为10 mA cm-2时,过电位仅需要45 mV,相同贵金属含量时,较Pt/C的HER过电位正移了24 mV。