化石能源的不断消耗引起很多的社会和环境等重大问题。因此,寻求和开发可持续的清洁能源以替代传统能源已成为当务之急。氢能由于具有零碳排放和高质能密度的优点,被认为是化石能源的理想替代品。电催化裂解水是生产氢的有效方法。当前,基于Pt/C、RuO2等贵金属材料是用于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的基准电催化剂。然而,它们的高成本和稀缺性阻碍了其在可再生能源领域的大规模应用。因此,开发非贵重金属为载体,低成本的金属基电催化剂已成为当务之急。本课题以二维过渡金属Ni/Co(镍钴)泡沫为基板,通过大气压介质阻挡放电(DBD)和电沉积法以及水热法在镍钴泡沫表面构建纳米过渡金属硒化物,分析探究制备条件并研究其析氢(HER)和析氧(OER)性能与电化学稳定性,对其纳米晶体的结构进行表征探究其内在联系,研究出影响过渡金属硒化物的电催化活性的重要因素,具体研究内容如下:(1)以镍钴泡沫(NCF)为基体,通过大气压介质阻挡放电(DBD)和两步水热法制备了MoSe2-NiSe2-CoSe2/PNCF多相三金属纳米棒状物。表征分析表明,MoSe2-NiSe2-CoSe2纳米棒的直径约为240纳米,形成的MoSe2的1T-2H混合相以及相应的形态设计的协同效应使MoSe2-NiSe2-CoSe2/PNCF在碱性介质中的氢释放反应(HER)具有很高的电催化活性和稳定性。在浓度为1 M的KOH电解液中,在电流密度为10 mA cm-2时,MoSe2-NiSe2-CoSe2的过电位仅为38 mV,析氢量高达2.6mmol h-1 cm-2,其析氢活性与效率远高于大多数报道的过渡金属基电催化剂。此外,MoSe2-NiSe2-CoSe2同时在大电流密度下表现出优良的稳定性,CV循环10000圈和i-t测试扫描100小时后其物化晶面结构在本质上发生了细微改变,在工业应用方面潜力巨大。(2)通过对镍钴泡沫(NCF)进行大气压介质阻挡放电与Cu电沉积的表面预处理(Cu@PNCF),使得材料表面产生大量细化裂痕,同时在基板表面形成NiO、CoCx以及Cu的微纳构造,之后通过一步水热法制备的Cu3Se2@CoSe2-NiSe2/PNCF纳米片在HER方面与OER方面的电催化活性有极大的提升。基于基板比表面积的增大、高电子传递速率及原位生长等特性,Cu3Se2@CoSe2-NiSe2/PNCF在电催化方面具有出色的活性与稳定性。在电流密度为10 mA cm-2的情况下,析氢和析氧的过电位分别为43 mV和240 mV,同时析氢量与析氧量分别为1.5和0.9 mmol h-1 cm-2。需要特别说明的是:在1 M KOH电解液中,试验电流密度为 100 mA cm-2时,经历50 h HER反应后,Cu3Se2@CoSe2-NiSe2/PNCF的物理结构并没有发生巨大改变,体现出极佳的电催化稳定性,应用潜力巨大。