随着能源危机的加剧和全球环境的逐渐恶化，寻找一种清洁、可持续的替代能源成为了实现社会可持续发展的关键。氢能是一种绿色能源，具有质量轻、热值高、来源丰富和可再生等特点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。电解水产氢技术作为最有前景的制氢手段，能够使水通过电化学反应催化分解产生高纯的氢气。在此过程中，电催化剂的选用直接影响了催化反应的效率和稳定性。在很多电催化体系中，碳系材料由于其高比表面积和良好的导电性，常用于负载催化剂。但在电催化水分解反应条件下，碳系材料易发生腐蚀，造成催化剂脱落、团聚，限制电解水的性能。过渡金属氮化物凭借较强的抗腐蚀能力、高电导率以及优异的物理和化学稳定性，有望成为一种新兴的电催化剂载体。但这类化合物的比表面积和孔结构远不及碳系材料，限制了实际的应用。本论文以氮化钒（VN）为研究主体，设计制备了高比表面积和具有介孔结构的氮化钒，并对其作为催化剂载体在电催化水分解中的应用前景进行了探索。主要研究内容如下：（1）针对普鲁士蓝类似物（Prussian blue analogues, PBAs）催化析氧性能受导电性制约的问题，通过共沉淀法将钴铁普鲁士蓝（CoFe-PBAs）成功包覆在氮化钒颗粒表面。CoFe-PBAs/VN相比于CoFe-PBAs表现出明显提高的析氧反应催化活性（10 mAžcm-2的过电位为290 mV，Tafel斜率为39.72 mVždec-1）和稳定性，优于大部分PBAs及其衍生材料。CoFe-PBAs包覆层和内部VN的紧密接触有效提高了负载催化剂的导电能力。催化剂和载体之间的电子相互作用有效地调制了CoFe-PBAs的电子结构，增加了Co2+活性位点在催化剂中的比例。本工作为提升PBAs电催化析氧性能的研究提供了新的思路。（2）为了提升磷化镍（Ni2P）的析氢反应（Hydrogen evolution reaction, HER）催化性能，通过水热法和磷化处理，分别在氮掺杂石墨烯（N-RGO）、碳黑、碳纳米管（CNTs）和VN上负载Ni2P颗粒。N-RGO负载的超细Ni2P表现出明显提升的催化活性（10 mAžcm-2的过电位为144 mV，Tafel斜率93.1 mVždec-1）。N-RGO载体的高比表面积（450.60 m2žg-1）有效减轻了Ni2P颗粒的团聚，使其平均粒径减小至2.94 nm。N掺杂使碳系载体和催化剂之间发生电子相互作用，提高了Ni2P中Ni2+的比例，促进了H+在催化剂表面的吸附动力学。VN载体促进了Ni2P的HER催化反应动力学并增强了负载催化剂的稳定性，但其低比表面积造成Ni2P发生严重的团聚，导致表观催化活性降低。通过四种负载催化剂的对比，分析了载体比表面积、电导率以及载体与负载材料间相互作用对催化性能的影响，并为VN载体的优化提供了参考价值。（3）针对VN载体比表面积低的问题，采用软模板法成功制备了高比表面积的氮化钒（VN(CTAB)）并用于负载二硫化钼（MoS2）纳米片，开创性地报道了VN载体在电催化HER中的应用。与MoS2相比，负载催化剂MoS2-VN(CTAB)具有更低的析氢过电位（180 mV达到10 mAžcm-2）和Tafel斜率（53.31 mVždec-1），并表现出优异的稳定性。除了VN的高电导率（106 Sžm-1）和化学稳定性对性能的提升，负载的MoS2还具有更大的层间距和额外的缺陷结构，增加了HER催化活性位点数量。催化剂和载体的相互作用降低了MoS2中Mo和S的氧化态，促进了反应中的电子转移。本工作证明，通过合理的结构设计，VN能够作为一种高效的电催化剂载体，在电催化水分解中具有较好的应用价值。（4）为继续改进VN材料，提高负载催化剂的性能，对原合成方法进行了优化，采用十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethyl ammonium bromide, CTAB）和十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate, SDS）作为混合模板制备得到介孔氮化钒（VN(CS)）。该材料比表面积达到172.48 m2žg-1，超过目前报道的其他VN材料。以VN(CS)为载体负载P掺杂的MoS2（P-MoS2-VN(CS)），实现了MoS2纳米片的均匀分散。该材料在0.5 M H2SO4溶液中表现出更为优异的HER催化活性（10 mAžcm-2的过电位为155 mV，Tafel斜率为58.35 mVždec-1）和稳定性。理论计算表明，VN(CS)载体和P掺杂共同调制了MoS2的电子结构，优化了MoS2边缘活性位点的氢吸附能，提高了体系在费米能级附近的占据态，因而实现了催化活性和电导率的提高。本工作优化了VN载体的结构，并通过理论计算揭示P掺杂和VN载体对催化剂的作用机理，为其他非碳载体，特别是过渡金属氮化物在电催化领域的应用，提供了一定的理论依据和方法参考。