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电解水制氢工艺简单、产品纯度高,被认为是未来理想的制氢技术。电解水因电极极化导致过电压大,制氢成本高,催化剂可以有效解决这一问题。过渡金属催化剂价格低廉,催化潜力大,作为电催化水分解催化剂得到广泛关注。本文制备了系列过渡金属氢氧化物与硫化物电极,并探究其HER/OER催化性能。本文首先采用计时电流法(Amperometic i-t Curve,Ai-t),电沉积制备了系列无粘结剂的Ni-Fe/Ti析氧电极,镍铁氢氧化物纳米颗粒紧密包裹钛网。电极催化活性随着沉积液中Ni含量的增加先增大后减小,Ni/Fe摩尔比为9:1时,电极显示出最好的OER催化活性,在0.1 mol·L-1 KOH中,Ni9Fel/Ti电极在电流密度为50 mA·cm-2时的过电位为280 mV,对应Tafel斜率为29.6 mV·dec-1。镍铁双金属的协同作用提升了电极催化活性。以硫脲为硫源,采用固相硫化法对Ni9Fel/Ti电极进行硫化,制备了系列Ni9Fel S/Ti电极。催化剂颗粒团聚,呈现NiS2与NiSO4(H2O)6的晶相结构。硫化极大提升了电极的析氢催化活性,探究硫化温度及硫脲加入量对电极析氢催化活性的影响,在0.1 mol·L-1 KOH中Ni9FelS0.25/Ti电极在电流密度为50 mA·cm-2时过电位仅269 mV,对应Tafel斜率为121.5 mV·dec-1。Ni9Fel/Ti电极与Ni9FelS0.25/Ti电极作为阳极与阴极进行全水分解反应,电流密度为50 mA·cm-2的全水分解所需的电压约为1.69 V。采用水热法合成了系列多元金属硫化物(M-Mo)S2/NF电极(M=V,Co,Ni,V/Ni,V/Co,Co/Ni),探究金属离子比对电极析氢催化活性的影响。在系列双金属硫化物中,在1 mol·L-1 KOH溶液中,M(V,Co,Ni):Mo=0.5:9.5 时,电极的过电位η-50 均接近 103 mV;在 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中,M(V,Co,Ni):Mo=1:9时,电极过电位η-50均接近177 mV。金属间的协同作用对电极催化活性有促进作用。三元金属硫化物同样具有较好的析氢催化性能,其中,V10Ni10Mo80S/NF电极在1 mol·L-1 KOH溶液的析氢催化活性最好,过电位η-50为102 mV;V5Ni5Mo90S/NF电极在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中的析氢催化活性最好,过电位η-50为169 mV,较Mo-S/NF减小28 mV。多金属硫化物电极因为金属离子的相互作用,电极析氢催化性能得到提升,同时电极显示出良好的电催化稳定性。