由于氢气具有可再生、高能量密度和环保等特性,所以氢气被认为是当代最有潜力的能源载体。在各种氢气生产技术中,结合可再生能源发电为动力的碱性水电解制氢气是目前最具前景的氢气制备方法,并且逐步取代了基于化石燃料的传统制氢方法。过渡金属二硫化物是目前非贵金属析氢电催化剂领域的研究热点之一。虽然过渡金属二硫化物在酸性条件下的催化作用机理被广泛研究,但是,过渡金属二硫化物在碱性条件下的催化活性位仍然不明确。本论文主要的研究内容为NiS₂电催化剂的合成和析氢活性测试,利用原位X射线吸收光谱探究电催化活性位及全电解水催化剂的设计。主要结果如下:第一章:简要介绍了水电解制氢气的背景和基本原理,以及不同种类的高效析氢电催化剂。第二章:用一种简单的方法分别在泡沫镍和碳布导电载体上合成了 NiS₂纳米片,并且NiS₂在碱性条件下表现出优异的析氢活性。在电催化析氢反应过程中,我们观测到NiS₂的催化活性不断提高,NiS₂在电催化析氢过程中存在一个电化学活化过程。第三章:用不同的表征手段对电化学活化后的NiS₂（NiS₂-A）进行了表征,并与NiS₂进行比较,分析NiS₂在电催化析氢反应过程中发生的变化。为消除干扰因素的影响,我们利用原位X射线吸收光谱直接对NiS₂在电化学环境下进行表征,结果表明NiS₂被原位还原成了 Ni0,金属态的Ni0是碱性环境电催化析氢反应过程中的活性位。第四章:受我们的发现启发,原位生成的Nj0（NiS₂-A）可以通过加以阳极电位被电化学氧化为氢氧化镍,从而得到一种优秀的水解析氧电催化剂。通过向NiS₂中掺杂Fe,利用与NiS₂相似的合成策略和电活化过程得到了 NiFeS₂-A,NiFeS₂-A电化学氧化后具有更优越的电催化析氧活性。采用以泡沫镍为载体的NiFeS₂-A和NiS₂-A分别作为析氧和析氢催化剂,搭建了具有优异催化活性和稳定性的全电解水装置。