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电解水制氢具有效率高、工艺简单、无污染等优点,而且其来源广泛。电解水反应是由析氢反应（HER）和析氧反应（OER）组合而成,其中催化电极的性能直接决定了电解水制氢的效率,目前HER和OER反应大都采用Pt、IrO2等贵金属材料作为催化电极的活性物质,但贵金属的价格决定了它们无法实现大规模的工业化应用。因此,研发具有与贵金属催化活性相当的非贵金属基催化电极材料,成为当前电解水制氢领域的研究重点。本论文以具有高催化活性以及较强耐酸、碱腐蚀性的过渡金属磷化物为主要研究对象,通过水热合成、电沉积及低温磷化的组合方法在高导电的碳布基底上成功制备出一系列具有纳米阵列结构的过渡金属磷化物,并以其作为催化电极开展了电解水催化性能的研究,具体研究如下:（1）首先以高导电碳布（CC）作为生长基底,通过水热合成以及低温磷化的方式,制备出了具有纳米线阵列结构的Co0.5Fe0.5P/CC整体催化电极。该催化电极在碱性电解液（1M KOH溶液）中展现出了较好的电解水催化性能。在HER和OER催化反应过程中,分别仅需108 mV和280 mV就可以达到10 mA/cm2的电流密度?（2）以（1）中的Co0.5Fe0.5P/CC纳米线阵列催化电极为基础,通过可控的恒流电沉积方式,制备了具有核-壳异质结构的催化电极Co0.5Fe0.5P@Mn2P/CC（记为CM-X/CC,X为电沉积时间）。通过该方式,对活性物质的核壳比进行了可控调节,且CM-5/CC具有最佳的析氢性能。该催化电极在从014的全pH范围内均具有一定的析氢性能和稳定性。在0.5 M H2SO4溶液中,仅需37 mV过电位就能达到10 mA/cm2的HER电流密度;在1 M KOH碱性电解液和1 M PBS中性电解液中则分别需要71 mV和83 mV的过电势达到10 mA/cm2的HER电流密度。（3）在上述实验的基础上,仍采用可控的恒流电沉积方式,制备了具有核-壳异质结构的催化电极Co0.5Fe0.5P@Ni2P/CC（记为CN-X/CC,X为电沉积时间）。当电沉积时间为20 min时,获得的CN-20/CC催化电极的双功能催化性能最好。其在1 M KOH电解液中仅需68 mV过电位就可以达到10 mA/cm2的HER电流;同时在1 M KOH碱性中只需320 mV过电位就可以达到100 mA/cm2的OER电流,明显优于Co0.5Fe0.5P/CC（520 mV）。（4）以（2）中最佳HER活性的CM-5/CC作为阴极催化电极,（3）中最佳OER活性的CN-20/CC作为阳极催化电极,构筑两电极电解水体系（CM-5/CC|CN-20/CC）。在碱性电解液中,仅需1.540 V的电压就可以在电解水过程中达到10 mA/cm2的电流密度。