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电催化水分解制氢是一项很有前途的技术,但合理开发经济、高效的催化剂以促进其大规模工业化仍是一个巨大的挑战。在众多电催化剂中,过渡金属碳化物是最有前景的电催化剂之一,因为它具有类似Pt的d带电子结构,对其进行优化可以提高其氢吸附动力学,从而具备较好的电催化活性。然而,过渡族金属碳化物通常是在高温下对前驱体材料进行碳化制备获得;该方法容易形成大颗粒并发生团聚现象,这将大大降低其催化活性。针对这些问题,本论文主要以碳化钼和碳化二钨为研究对象,借助可大规模生产的喷雾干燥法设计合理的纳米结构,制备出碳化钼/碳纳米管、碳化二钨/碳纳米管及其复合材料,并详细研究它们的电化学性能。主要研究内容与结论如下:1.采用喷雾干燥法及后续碳化过程制备了碳化钼纳米颗粒镶嵌在三维碳纳米管（CNT）网络结构的复合材料（Mo2C/CNT-SC）,并研究了其电化学析氢性能。研究表明,原料配比（C/Mo摩尔比）为10:1、碳化温度为700℃合成出的Mo2C/CNT-SC1.1具备最佳的析氢性能:其开启电位仅为20 mV（vs RHE）,塔菲尔斜率为53.6 mV dec-1,且在35h的时间-电流曲线测试过程中保持稳定。Mo2C/CNT-SC表现出优异性能的原因主要是超小Mo2C纳米粒子镶嵌在高导电的三维多孔CNT网络结构中,能暴露出更多的活性位点,同时Mo2C与CNT之间紧密连接增强了电荷间转移效率。2.通过喷雾干燥及后续碳化方法制备出W2C纳米点镶嵌在CNT导电网络上的复合材料（W2C@CNT-S）,并研究了不同合成工艺、不同原料配比对催化剂析氢性能的影响规律。研究表明,W2C@CNT-S8具备最佳的析氢性能:在酸性溶液中,其起始电位为60 mV（vs RHE）、塔菲尔斜率为57.4 mV dec-1;在碱性溶液中,其起始电位为40 mV（vs RHE）、塔菲尔斜率为56.2 mV dec-1。W2C@CNT-S复合材料电催化性能优异的原因,主要是喷雾干燥形成的三维多孔结构以及极小的W2C纳米点修饰高导电的CNT纳米结构。3.采用喷雾干燥法和可控的碳化过程制备了金属钨/碳化二钨/碳纳米管多相异质复合材料（W-W2C/CNT）,并研究了不同W/W2C比值以及各个组分对整体材料析氢性能的影响。研究表明,W-W2C/CNT-6多相异质复合材料在酸碱两种不同媒介中均展现优异的催化析氢性能:它具有极低的起始电位（酸性:40 mV vs RHE;碱性:20 mV vs RHE）和较低的塔菲尔斜率(酸性:56 mV dec-1;碱性:51 mV dec-1)。在酸性和碱性介质中均具有优异性能主要归因于其具有的三维多孔导电网络、金属钨的配体效应和多组分之间的协同效应。