氢能源是未来发展的重要方向之一,电解水制氢是最清洁、最可持续的制氢方式。目前,电解水制氢最有效的电催化剂仍是贵金属基催化剂,而贵金属价格昂贵,储量有限,因此不利于大规模应用。相比之下,非贵金属电催化剂价格低廉、资源丰富且环境友好,有望成为贵金属材料潜在的替代者,实现电解水制氢的大规模工业生产。然而,非贵金属电催化剂的活性不高,因此高效非贵金属电催化剂的设计研究,仍是一项颇具挑战性的工作。本论文通过创新的熔融盐法制备了储量丰富、价格低廉的过渡金属硫化物（硫化钨、硫化钴和硫化镍）,以它们为基础,通过缺陷工程和异质结调控等策略,优化电催化剂的电子结构和催化活性位点,构筑适合于电解水和电催化氧化污染物的催化剂,并结合理论计算和实际测试探究过渡金属硫化物电催化过程的机理。本论文的主要研究内容如下:（1）通过简单的熔融盐法合成了WS2材料,并通过改变前驱体的混合程度调控了硫空位浓度,在碱性电解液中显示出理想的析氧反应和析氢反应性能。硫空位的引入调节了WS2的电子结构,提高了电催化性能。此外还通过使用诺氟沙星氧化反应代替水氧化反应提高产氢性能,达到相同的电流密度时,诺氟沙星基电解池所需的池电压和典型的水基电解池的几乎完全相同,而使用诺氟沙星基电解池生产氢气的同时可以降解诺氟沙星,和水基电解池相比,耗电量也没有增加。（2）通过简单的熔融盐法合成了多元硫化钴复合材料,并通过改变前驱体的空间位置分别构建了一元、二元和三元硫化钴,在碱性电解液中显示出理想的析氧反应和析氢反应性能。三元异质结调节了电子结构,促进水的吸附和解离。达到50 mA cm-2的电流密度时,诺氟沙星基电解池仅需要1.47 V的池电压,比传统的水基电解池低0.80 V,降低了35.2%。（3）通过简单的熔融盐法合成了NiS/NiS2复合材料,在酸性和碱性电解液中都显示出理想的析氧反应和析氢反应性能。Ni S/Ni S2异质结结构具有较低的Gibbs自由能,有利于氢的吸附/脱附。在中性电解液中,达到10 mA cm-2的电流密度时,甲醛基电解池需要2.52 V的池电压,比传统的水基电解池低0.33 V。此外,在池电压为3 V的情况下运行2小时后,2 mg L-1的甲醛被降解了90.4%。本论文中的双功能电解池可以生产氢气的同时降解污染物,具有高度节能和环保的特点,能够为进一步开发同时产氢和降解污染物的电解系统提供有价值的借鉴。并且能够为开发优秀的电催化剂提供一定的依据,对电解水产氢具有重要意义。