电解水制氢是最具潜力的产氢技术之一。目前商用电解水催化剂主要为昂贵稀少的贵金属及其合金,这大大增加了制氢成本。因此,开发具有高催化活性与稳定性的非贵金属催化剂是氢能产业发展的关键。二硫化钼（MoS2）因具有独特的层状结构以及较高的本征催化活性,被认为是可替代贵金属催化剂的材料之一。但是,2H-MoS2表现为半导体特性,其催化性能受到其导电能力及活性位点数目的制约。因此,本文拟通过不同方法对2H相MoS2进行改性,获得具有独特纳米结构的高活性催化剂,研究催化剂微观形貌、物相组成、以及金属价态对催化剂的活性与稳定性的影响,揭示催化反应的活性位点与控速步骤,以期实现非贵金属电催化剂在全解（海）水制氢技术中的广泛应用。主要研究内容及相应的结论如下:（1）利用多次Li离子插层化学剥离法成功地改性了块状2H-MoS2,制备出了尺寸为几到几十纳米的双相（1T相与2H相）MoS2纳米片。经过Li离子插层,2H-MoS2的晶体结构发生明显变化,部分MoS2从2H相转变为1T相。相比于块体MoS2,MoS2纳米片表现出更佳的析氢（HER）催化性能,电流密度为10 m A cm-2时,经过两次插层处理后得到的双相催化剂的过电位和Tafel斜率分别为221m V和80 m V dec-1,析氢性能较块状2H-MoS2有明显提升。MoS2纳米片的析氢催化性能的提升主要归因于比表面积增大与面内缺陷的增加,能够暴露更多的活性位点,同时1T-MoS2的产生增强了材料的导电性。然而,与商用Pt/C催化剂相比,在性能上仍有很大提升空间。（2）为了进一步提升1T-MoS2的HER催化活性,同时开发其作为OER催化剂的可能性,本章采用两步水热法成功地在泡沫镍表面合成了具有典型三明治结构的Ni3S2-MoS2-Ni3S2@Ni foam（缩写为NMN-NF）镍钼复合催化剂,该催化剂具有优异的析氢（HER）和析氧（OER）催化活性和稳定性。以NMN-NF为阴极和阳极组成全解水电解池,在模拟海水溶液中达到100 m A cm-2的电流密度仅需施加1.82 V的外加电压;在此电流密度下,该催化剂可稳定全解水100 h以上。NMN-NF三明治结构中,顶层的Ni3S2在HER过程中起主要催化作用,而底层的Ni3S2在OER过程中起主要催化作用,MoS2与Ni3S2二者之间协同作用可进一步提升催化性能。,顶层的Ni3S2中的硫酸根离子起到屏蔽氯离子腐蚀的作用,确保了NMN-NF催化剂在海水电解中的长期耐久性。此外,NMN-NF催化剂具有比表面积大、活性位点密度高、电荷转移电阻小等优点,这使得NMN-NF催化剂在海水全解中具有较高的催化活性。